Skip to main content
SUPERVISOR
Mohammad Hosein Fathi,Mahmood Meratian isfahani,Ahmad KermanPour
محمدحسین فتحی (استاد راهنما) محمود مراتیان اصفهانی (استاد راهنما) احمد کرمانپور (استاد مشاور)
 
STUDENT
Hossein Minouei
حسین مینوئی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1385
Cobalt base alloys are widely used for dental and orthopedic implants due to their suitable mechanical properties, corrosion resistance and appropriate biocompatibility. These alloys are biologically inert and do not have the ability to make bonding with tissue. Implants coated with bioactive materials such as hydroxyapatite and bioglass show higher biological fixation in human body. Several coating techniques have been emerged, however, coating and surface bioactivation during the fabrication process is more desirable economically, while higher quality and saving time. Cobalt- Chromium – Molybdenum implants is generally fabricated by investment casting and usually followed by heat treatment. The purpose of this study was surface bioactivation of ASTM F-75 alloy through investment casting and solution treatment and investigation of coating properties. For surface bioactivation, molten metal poured in to molds which previously coated with hydroxyapatite via centrifugal casting. The mold preheating temperatures effect on coating properties were investigated. Several mold preheating temperatures were tested and temperature distributions obtained by numerical modeling. For surface bioactivation during solution treatment, the casting was heat treated in mixture of hydroxyapatite – bioglass media. Bioactivity was evaluated in vitro by specimens emersion in simulated body fluid. Specimens were characterized by X– ray diffraction analysis, electron scanning microscopy, energy dispersive spectroscopy and optical microscopy. Results showed the bioactive layer reached in calcium and phosphor on the surface of Cobalt – chromium – Molybdenum alloy substrates. In vitro evaluating bioactivity results and bone like apatite formation on surface which indicator as bioactivity showed the improvement in osteointigration of alloy when it used as a dental or orthopedic implant. Key words Investment Casting, Cobalt-Base Alloy, Bioactive Ceramics, Coating, Surface Bioactivation, Heat Treatment, Numerical Modeling
آلیاژهای پایه کبالت به دلیل خواص مکانیکی خوب, زیست سازگاری و مقاومت خوردگی مناسب، به طور وسیعی برای ساخت ایمپلنت ها و سازه ها در جراحی ارتوپدی و دندانپزشکی به کار می روند. پوشش دهی ایمپلنت ها با مواد زیست فعال نظیر هیدروکسی آپاتیت و شیشه زیستی باعث بهبود تثبیت آنها در بدن می گردد. روش های مختلفی برای پوشش دهی ارائه شده اما پوشش دهی و زیست فعال سازی سطحی اگر بتواند همزمان با فرایند ساخت باشد، از نظر صرفه اقتصادی، کیفیت بالاتر و صرفه جویی زمانی، مطلوب تر است. ایمپلنت های آلیاژ کبالت- کرم- مولیبدن به روش ریخته گری دقیق ساخته می شود و معمولاً پس ریخته گری تحت عملیات حرارتی انحلال قرار می گیرد. هدف از پژوهش حاضر، زیست فعال سازی سطح آلیاژ ASTM F-75 و اعمال پوشش زیست فعال بر سطح، در حین اجرای فرایند ریخته گری دقیق و عملیات حرارتی بود. زیست فعال سازی سطح آلیاژ ASTM F-75 به این صورت انجام شد که مذاب آلیاژ فوق درون قالب های تهیه شده با روش ریخته گری دقیق که سطح داخلی آنها با پودر هیدرکسی آپاتیت پوشانده شده بود، با تکنیک ریخته گری گریز از مرکز، ریخته گری شد. تأثیر دمای پیشگرم قالب بر خواص پوشش بررسی شد. به این منظور دماهای پیشگرم مختلف آزمایش و توزیع درجه حرارت در حین ریخته گری به وسیله مدل سازی عددی انجام شد. برای زیست فعال سازی سطح در حین عملیات حرارتی انحلال, زیر لایه ریختگی از جنس آلیاژ ASTM F-75, در مجاورت مخلوطی از پودر هیدروکسی آپاتیت- شیشه زیستی عملیات حرارتی شد. برای ارزیابی زیست فعالی در آزمایشگاه، نمونه ها در مایع شبیه سازی شده بدن غوطه ور شدند. نتایج نشان داد پوششی زیست فعال، غنی از کلسیم و فسفر، بر روی سطح زیرلایه آلیاژ کبالت-کرم- مولیبدن شکل گرفت و فقط هیدروکسی آپاتیت به طور جزئی به تری کلسیم فسفات تبدیل شده بود. نتایج ارزیابی آزمایشگاهی زیست فعالی و تشکیل آپاتیت شبه استخوانی بر سطح ، نشانگر توانایی ایمپلنت برای افزایش قابلیت همبندی با استخوان و ترویج رشد آن، هنگام استفاده به عنوان ایمپلنت دندانی و ارتوپدی بود. کلمات کلیدی: ریخته گری دقیق, آلیاژ پایه کبالت, سرامیک های زیست فعال, پوشش دهی, زیست فعال سازی سطحی, عملیات حرارتی, مدلسازی عددی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی

100%