Skip to main content
SUPERVISOR
MohammadReza Toroghinejad,Mahshid Kharaziha-esfahani
محمدرضا طرقی نژاد (استاد راهنما) مهشید خرازیهای اصفهانی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Narges Safari Dastjerdi
نرگس صفری دستجردی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1395

TITLE

Synthesis and evaluation of biodegradable and antibacterial Mg based nanocomposite for orthopedic implants
Evaluation of biodegradable and antibacterial Mg based nanocomposite repared by spark plasma sintering for orthopedic applications Millions of people suffer from bone diseases every year in the world. In recent years, implants have been developed to repair and fix bone fractures. In this respect, magnesium and its alloys potentially be applied as degradable metallic materials in orthopedic implants due to their degradability and resemblance to human cortical bone. However, the high corrosion rate and weak mechanical properties of pure Mg hinders its clinical application. Thus, the alloys and nanocomposites of Mg developed to improve the mechanical and degradation properties. Inflammation and infection at implants is another limitation of metallic implants in the human body. For this reason, the metallic implants with intrinsic antibacterial property introduced, that the copper and graphene nanoplates are the antibacterial property. Therefore, in this study biodegradable and antibacterial Mg-Al-Cu/Gr nanocomposite was developed using spark plasma sintering () approach for orthopedic applications. In the first stage, the Mg-1Al-Cu alloy consist of various amount of Cu (0, 0.25, 0.5 and 1 wt.%) prepared. For uniform distribution of Al and Cu in Mg matrix alloy, the Al-xCu (x = 20, 33 and 50 wt.%) powders fabricated by mechanical alloying with difference time of milling (10, 20 and 30 h).
ساخت و ارزیابی نانوکامپوزیت آنتی باکتریال تخریب پذیر بر پایه منیزیم برای کاشتنی های ارتوپدی شکستگی و از بین رفتن استخوان یکی از مهمترین چالش های بشر در طول زندگی است که منجر به محدودیت های حرکتی و نقص عضو می شود. در سال های اخیر، به منظور ترمیم و رفع شکستگی استخوان، انواع کاشتنی های تخریب ناپذیر و تخریب پذیر ساخته شد. با توجه به نقش مهم منیزیم در فرایندهای متابولیکی بدن انسان، منیزیم از جمله مهمترین مواد برای ساخت کاشتنی های تخریب پذیر است. با وجود این، سرعت خوردگی بالا در محیط بدن و خواص مکانیکی ضعیف منیزیم نسبت به استخوان، منجر به توسعه آلیاژ و کامپوزیت های بر پایه منیزیم با سرعت تخریب پایین تر و خواص مکانیکی بهتر شده است. از دیگر محدودیت های کاشتنی های پایه فلزی، ایجاد التهاب و عفونت در محل کاشت است. به همین منظور کاشتنی های فلزی که ذاتا دارای خاصیت ضدباکتری است، مورد توجه قرار گرفته است. از جمله مواد با خاصیت ضدباکتری میتوان مس و نانوذرات گرافن را نام برد. بر این اساس، هدف از پژوهش حاضر، ساخت نانوکامپوزیت منیزیم-آلومینیوم-مس/گرافن با استفاده از فرایند تف جوشی جرقه ای و ارزیابی خواص و بهینه سازی آن به منظور دستیابی به نرخ تخریب کنترل شده، خواص مکانیکی اصلاح شده و خواص زیستی و ضدباکتری مطلوب است. بدین منظور، در ابتدا،آلیاژ منیزیم-آلومینیوم-مس حاوی مقادیر مختلف مس (25/0، 5/0 و 1 درصد وزنی) ساخته و غلظت مس موجود در آلیاژ بهینه سازی شد. به منظور ایجاد توزیع یکنواختی از عناصر آلیاژی در زمینه منیزیم، در ابتدا پودرهای آلومینیوم و مس با درصدهای مختلف مس (20، 33 و 50 درصد وزنی) و در زمان های مختلف آسیاکاری (10، 20 و30 ساعت) ساخته و بهینه سازی شد. در ادامه، بعد از ساخت آلیاژ منیزیم-آلومینیوم-مس به کمک روش پلاسمای جرقه ای، اثر افزودن درصدهای وزنی مختلف مس بر خواص مکانیکی، تخریب، زیستی و ضدباکتری آلیاژهای منیزیم-آلومینیوم-مس، مورد ارزیابی قرار گرفت.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی