Skip to main content
SUPERVISOR
MohammadReza Toroghinejad,Mahshid Kharaziha-esfahani
محمدرضا طرقي نژاد (استاد راهنما) مهشيد خرازيهاي اصفهاني (استاد راهنما)
 
STUDENT
Narges Safari Dastjerdi
نرگس صفري دستجردي

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 ارزيابي نانوکامپوزيت آنتي باکتريال تخريب پذير بر پايه منيزيم براي کاشتني هاي ارتوپدي شکستگي و از بين رفتن استخوان يکي از مهمترين چالش هاي بشر در طول زندگي است که منجر به محدوديت هاي حرکتي و نقص عضو مي شود. در سال هاي اخير، به منظور ترميم و رفع شکستگي استخوان، انواع کاشتني هاي تخريب ناپذير و تخريب پذير ساخته شد. با توجه به نقش مهم منيزيم در فرايندهاي متابوليکي بدن انسان، منيزيم از جمله مهمترين مواد براي ساخت کاشتني هاي تخريب پذير است. با وجود اين، سرعت خوردگي بالا در محيط بدن و خواص مکانيکي ضعيف منيزيم نسبت به استخوان، منجر به توسعه آلياژ و کامپوزيت هاي بر پايه منيزيم با سرعت تخريب پايين تر و خواص مکانيکي بهتر شده است. از ديگر محدوديت هاي کاشتني هاي پايه فلزي، ايجاد التهاب و عفونت در محل کاشت است. به همين منظور کاشتني هاي فلزي که ذاتا داراي خاصيت ضدباکتري است، مورد توجه قرار گرفته است. از جمله مواد با خاصيت ضدباکتري ميتوان مس و نانوذرات گرافن را نام برد. بر اين اساس، هدف از پژوهش حاضر، ساخت نانوکامپوزيت منيزيم-آلومينيوم-مس/گرافن با استفاده از فرايند تف جوشي جرقه اي و ارزيابي خواص و بهينه سازي آن به منظور دستيابي به نرخ تخريب کنترل شده، خواص مکانيکي اصلاح شده و خواص زيستي و ضدباکتري مطلوب است. بدين منظور، در ابتدا،آلياژ منيزيم-آلومينيوم-مس حاوي مقادير مختلف مس (25/0، 5/0 و 1 درصد وزني) ساخته و غلظت مس موجود در آلياژ بهينه سازي شد. به منظور ايجاد توزيع يکنواختي از عناصر آلياژي در زمينه منيزيم، در ابتدا پودرهاي آلومينيوم و مس با درصدهاي مختلف مس (20، 33 و 50 درصد وزني) و در زمان هاي مختلف آسياکاري (10، 20 و30 ساعت) ساخته و بهينه سازي شد. در ادامه، بعد از ساخت آلياژ منيزيم-آلومينيوم-مس به کمک روش پلاسماي جرقه اي، اثر افزودن درصدهاي وزني مختلف مس بر خواص مکانيکي، تخريب، زيستي و ضدباکتري آلياژهاي منيزيم-آلومينيوم-مس، مورد ارزيابي قرار گرفت.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی