مقاله ساخت و مشخصه یابی پودر نانو بیو سرامیک بغدادیت

word قابل ویرایش
7 صفحه
دسته : اطلاعیه ها
8700 تومان

ساخت و مشخصه یابی پودر نانو بیو سرامیک بغدادیت

چکیده
دراین تحقیق پودر تری کلسیم زیرکونیوم سیلیکات (بغدادیت )نانوساختاربا استفاده از مواد اولیه سیلیکا ژل ،اکسید زیرکونیوم و اکسید کلسیم به روش آلیاژسازی مکانیکی و عملیات حرارتی تهیه شد و با استفاده از روش های پراش پرتو ایکس ، میکروسکوپ الکترونی عبوری، آنالیز حرارتی همزمان و FTIR مورد ارزیابی قرار گرفت .نتایج حاصله نشان داد که دمای کریستالیزاسیون بغدادیت ۹۵۰ درجه سانتی گراد است و فاز غالب بغدادیت است .، نانو کریستال های بغدادیت با اندازه ذرات زیر ۱۰۰ نانو متر با مورفولوژی کروی شکل تهیه شد. .
کلمات کلیدی : تری کلسیم زیرکونیوم سیلیکات ، آلیاژسازی مکانیکی ،خواص فیزیکی

مقدمه
در چند دهه گذشته ، سرامیک های گوناگونی به منظور تشویق رشد استخوان مورد بررسی قرار گرفته است . برای مثال ، در سال ۱۸۸۰ میلادی، سولفات کلسیم (گچ پاریس ) استفاده شد، هرچند سولفات کلسیم بایواکتیویته ی نسبتا پایین ونرخ تجزیه نسبتا بالایی دارد. در دهه ی ۵۰ میلادی هیدروکسی آپاتیت مورد استفاده قرار گرفت ، گرچه این نوع ماده دارای معایبی چون نرخ تجزیه نسبتا پایین و خواص مکانیکی ضعیفی میباشد. در دهه ۷۰ میلادی مواد بایوگلاسها توسعه پیدا کردند،
اگرچه این مواد را بواسطه تردی ذاتی و مقاومت خمشی نسبتا پایین به سختی میتوان نگه داشت . در دهه ۱۹۹۰ از سرامیک های سیلیکات کلسیم برای تحریک رشد استخوان استفاده کردند. اما این مواد سرعت تجزیه بالایی و pH بالایی درمحیط بدن دارند، که روی توانایی رشد سلولی اثر میگذارد[١]. اما ضعف عمده ترکیبات کلسیم سیلیکاتی ناپایداری شیمیایی آنها می باشد[۴-٢]انحلال بالای کلسیم سیلیکات باعث افزودن یون های فلزی مانند تیتانیوم ، روی و زیرکونیوم در سیستم شده که باعث بهبود پایداری شیمیایی در محیط فیزیولوژیکی شده است .[۶-۵] یون هایی با ظرفیت ۴ همچون Si و Tiسبب تشکیل شبکه ای می شوند که با یون های کلسیم پیوند برقرار می سازند که می تواند سبب افزایش پایداری ماده شود . [٧]. اضافه شدن Zr به بیوسرامیک های کلسیم سیلیکات در کاربردهای مهندسی بافت و ترمیم استخوان کارایی آن را افزایش می دهد و در نتیجه باعث بهبود خواص مکانیکی و زیستی می شود و می تواند گامی بلند در جهت ارتقای بافت در حال رشد ودر نهایت سبب تسهیل درمان نواقص استخوانی گردد. در این تحقیق یرای ایجاد سرامیک بغدادیت RRیون های Zr وارد سیستم Ca-Si شدند، بغدادیت با فرمول شیمیایی ماده معدنی کلسیم زیرکونیوم سیلیکات است که در عراق کشف شد[٧] .
سرامیک به سوروسیلیکات ها تعلق دارد که دو تتراهدرون سیلیکات دارد که توسط یک یون اکسیژن به هم متصل شده اند و بنابراین واحد اصلی شیمیایی است . درپیوند کئوردیناسیون است و چنین تصور می شود که اکتاهدرال است و گروه می تواند شبکه با ثبات تری تشکیل دهدکه یون های کلسیم با پیوند یونی به هم متصل شوند که ممکن است ثبات شیمیایی سرامیک های سیلیکات کلسیم را بهبود بخشد[٨]. هدف از این مقاله سنتز و ارزیابی پودر بغدادیت نانوساختارتهیه شده به روش آلیاژ سازی مکانیکی وعملیات حرارتی می باشد.
مواد و روش ها
از مواد سیلیکا ژل ، اکسید زیرکونیوم ، اکسید کلسیم جهت سنتزپودر بغدادیت استفاده شد. بدین منظور ابتدا اکسید کلسیم و سیلیکا ژل را که بصورت کلوخه هستند در هاون عقیق پودر کرده و سپس برای حذف رطوبت موجود در مواد اولیه که از هوا جذب شده اند، سیلیکا ژل و اکسید کلسیم به مدت ٢ ساعت در خشک کن دمای ١٠٠ درجه سانتیگراد قرار گرفتند. مواد بلافاصله پس از خشک شدن ، وزن شدند و با نسبت وزنی مشخص با اکسید زیرکونیوم ترکیب شدند.مواد اولیه مشخص شده با نسبت وزنی مشخص با هم مخلوط شدند و در کاپهای زیرکونیایی به همراه گلوله های زیرکونیایی قرار گرفتند. نسبت گلوله به پودر ١٠ به ١ در نظر گرفته شده است . دور آسیاب rpm ٣٠٠ تنظیم شد و به مدت ٢٠ ساعت آسیاب انجام شد. عملیات حرارتی ماده آسیاب شده در دمای ٩۵٠ درجه سانتیگراد به مدت سه ساعت و با نرخ حرارت دهی ١ درجه سانتیگراد بر دقیقه انجام گرفت .
بررسی مشخصات نانو پودربغدادیت
١- بررسی رفتار حرارتی پودر (STA)
جهت ارزیابی رفتار حرارتی و تعیین دمای کریستالیزاسیون پودر سنتز شده ، آنالیز حرارتی همزمان روی نمونه قبل از عملیات حرارتی تا دمای ١٢٠٠ درجه سانتیگراد انجام و تغییرات جرم (TG) و دما (DTA) بررسی شد. شکل ١ الگوی STA پودر بغدادیت نمایش داده شده است .

شکل ۱، الگوی STA پودر بغدادیت
اولین کاهش جرم حدود ۵ درصد در دمای °C١٣٠ رخ می دهد که مربوط به حذف آبی می باشد که به طور فیزیکی جذب شده است . کاهش جرم دیگری نیز در محدوده °C٢٣٠ رخ داده است که مربوط به خارح شدن آب کریستالی از نمونه است .

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید
wordقابل ویرایش - قیمت 8700 تومان در 7 صفحه
سایر مقالات موجود در این موضوع
دیدگاه خود را مطرح فرمایید . وظیفه ماست که به سوالات شما پاسخ دهیم

پاسخ دیدگاه شما ایمیل خواهد شد