Skip to main content
SUPERVISOR
Mahmood Meratian isfahani,Mohammad Hosein Fathi,Mehdi Ahmadian
محمود مراتيان اصفهاني (استاد راهنما) محمدحسين فتحي (استاد مشاور) مهدي احمديان (استاد راهنما)
 
STUDENT
Maryam Sadat Hejazi
مريم السادات حجازي

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1390

TITLE

Fabrication and Characterization of Nanostructured Bulk Alumina/Magnesium Fluorapatite Biocomposite
Magnesium fluorapatite (MFA) with different amounts of alumina (0, 10, 25 and 50wt %) were milled in order to obtain biphasic composites. The effect of alumina addition associate with applied two–step sintering (TSS) method, on mechanical properties and densification was investigated. Taguchi method was used to design of experiments and the results were evaluated with the analysis of variance (ANOVA). Variable parameters include: initial temperature and the temperature and the time of secondary stage. X-ray diffraction was used to phase study during sintering. Scanning electron microscopy (SEM) was used to estimate particle size and structural changes in MFA/alumina composites. To evaluate the bioactivity of bulked samples in simulated body ?uid (SBF), Fourier transform infrared spectrometer (FTIR), Inductively-coupled plasma (ICP), spectrometry, scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD) were applied. Result showed that, fracture toughness and hardness of composites increased linearly by addition alumina. The fracture toughness and hardness of MFA-A1 2 O 3 composites is reached maximum values of 5.82±1.05MPa m ½ and 22.09±3.5 GPa, for MFA/50 % alumina composite, respectively. In all of the composites, MFA decomposed to ?-tricalcium phosphate (?-TCP) via used TSS. Moreover, at 1300 o C, composite is completely decomposed and MFA peaks were disappeared. The formation of apatite layer is occurred on the surface of all composites. In MFA/10% alumina composite, the accelerate growth of apatite during immersion in SBF was observed. In purity MFA, the growth of apatite was occurred from 7 to 28 days immersion in SBF continuously. Keywords : Mg-fluorapatite, Composite, Alumina, Two–step sintering, Mechanical behavior, Bioactivity, Taguchi Method.
چکيده هيدروکسي آپاتيت يک ساختار کريستالي شبيه به استخوان دارد و زيست فعال است. هيدروکسي آپاتيت، يک کلسيم فسفات بر پايه ي بيوسراميک است که در پزشکي و دندان پزشکي مورد استفاده قرار مي گيرد. استفاده از هيدروکسي آپاتيت خواص زيستي مطلوبي را فراهم مي آورد ولي چقرمگي شکست پائين و خواص مکانيکي ضعيف آن، استفاده از آن را براي کاربرد هاي ارتوپدي و به خصوص کاشتني هاي تحت بار محدود کرده است. براي يک کاربرد موفق از هيدروکسي آپاتيت و بالا بردن ثبات آن در محلول فيزيولوژي بدن، مي بايست خواص مکانيکي آن را تقويت نمود. هدف از اين پژوهش، ساخت، مشخصه يابي، ارزيابي خواص مکانيکي، بررسي رفتار چگالش در حين تف جوشي و بررسي رفتار زيست فعالي بيو سراميک هاي کامپوزيتي منيزيم فلوئور آپاتيت-آلومينا بود. بدين منظور، نانوپودر منيزيم فلوئور آپاتيت به روش آسيا کاري مکانيکي سنتز شد. سپس با اضافه نمودن نانوپودر آلومينا، نانوپودر هاي کامپوزيتي منيزيم فلوئور آپاتيت با 0، 10، 25 و 50 درصد آلومينا تهيه گرديد. به منظور مشخصه يابي پودر هاي کامپوزيتي از تکنيک هاي پراش پرتو ايکس وميکروسکوپ الکتروني روبشي استفاده شد و نمونه ي حجيم از کامپوزيت هاي منيزيم فلوئور آپاتيت با 0، 10، 25 و 50 درصد آلومينا، تحت فشار 300 مگاپاسکال تهيه گرديد. با استفاده از روش تاگوچي، نمونه ها تحت تف جوشي دو مرحله اي قرار گرفت و رفتار چگالش آن ها بررسي شد. خواص مکانيکي نمونه هاي کامپوزيتي همچون سختي و چقرمگي شکست توسط دستگاه سختي سنجي، اندازه گيري شد. به منظور ارزيابي رفتار زيست فعالي نمونه هاي کامپوزيتي، از محلول شبيه سازي شده بدن در زمان هاي غوطه وري متفاوت استفاده گرديد. علاوه بر آن، براي نمونه هاي حجيم از تکنيک هاي پراش پرتو ايکس، طيف سنجي فرو سرخ فوريه، ميکروسکوپ الکتروني روبشي و آزمون اسپکتروسکوپي نشري پلاسماي جفت شده ي القايي استفاده شد. شرايط بهينه توسط آناليز واريانس بر روي نتايج چگالي به دست آمد. در شرايط بهينه بالاترين خواص مکانيکي براي کامپوزيت منيزيم فلوئور آپاتيت با 50 درصد آلومينا به دست آمد. سختي و تافنس شکست آن به

ارتقاء امنیت وب با وف بومی