بكار گيرري نانو مواد در ساخت سوكت پروتز به منظور بهبود خواص مكانيكي

كارشناسي ارشد

هدف اين پاياننامه استفاده از مواد نانو در ساخت پروتزهاي مفصلي ميباشد. پروتزهاي مفصلي يكي از مهمترين اجزايي هستند كه به عنوان اتصال دهندة اجزاي پروتز و عضو باقيمانده به كار ميروند. اين اجزا علاوه بر كارايي، بايد تضمين كنندة راحتي بيمار نيز باشند. به گونهاي كه فشارهاي وارده سبب ناراحتي بيمار نشود. اخيراً از مواد مختلفي در پروتزهاي مفصلي استفاده شده است. با اين حال هنوز مشكلات زيادي حين استفاده از اين پروتزها موجود ميباشد. در تحقيق حاضر، استفاده از مواد نانو سيليكا و نانو لوله كربن همراه با الياف بافتهشدة شيشه براي ساخت اين پروتزها پيشنهاد شده است. همچنين آزمونهاي كشش، خمش و برش بر روي كامپوزيتهاي ساخته شده با درصدهاي مختلف از مواد نانو )،(0.1wt%MWCNT - 1wt%SNPs ( صورت گرفته است. از نتايج0.5wt%MWCNTs - 5wt%SNPs) ( و0.2wt%MWCNTs - 2wt%SNPs) حاصل از آزمونها مقدار بهينۀ مواد نانو در كامپوزيت كه منجر به رسيدن به بالاترين خواص مكانيكي شود،وقتي كه ) (0.1wt%MWCNT - 1wt%SNPsاين در صدهاي استفاده مي شود وبه دست آمد و مشخص شد كه با استفاده از اين مواد ميتوان استحكام كششي، خمشي و برشي را به ترتيب %20 ،%34و %14,14افزايش داد. همچنين مشاهده شد كه سفتيهاي كششي، خمشي و برشي ميتوانند به ترتيب به ميزان %31 %27,6 و %26افزايش يابند. در ادامۀ تحقيق، براي تحليل تنش و تغيير شكل درترنسيبال سوكت، از نرمافزار آباكوس استفاده شده است. همچنين براي بررسي قابليت اطمينان سازة طراحي شده، معيارهاي هشين و Tsai-Wu مورد استفاده قرار گرفتهاند. نتايج حاصل نشان ميدهند كه الياف بافتهشدة شيشه به همراه مواد نانو ) (0.1wt%MWCNT - 1wt%SNPsدر كمترين در صدهاي وزني استفاده شده قابليت جايگزيني با مواد كامپوزيت مرسوم را دارا بوده و ميتوانند به عنوان موادي كه داراي خواص تجزيه پذيري زيستي، وزن پايين و راحتي بالا براي بيمار هستند، مورد استفاده قرار گيرند

191609

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر محمود مهرداد شكريه

مهندسي مكانيك

دكتر محمد حق پناهي