بررسي تأثير استفاده از مواد فضاساز(Space Holder) بر توزيع تخلخل در سنتز احتراقي تركيبات بين¬فلزي Ni-Ti

كارشناسي ارشد

تركيب بين فلزي نايتينول (NiTi) از خانواده آلياژهاي حافظه¬دار است كه علاوه بر خواص آلياژهاي حافظه¬دار داراي خواص ويژه¬اي از جمله زيست¬سازگاري، سوپر الاستيسيته ، مقاومت در برابر خوردگي و مقاومت سايشي مناسب است كه آن را از ساير مواد حافظه¬دار متمايز مي¬كند. بيشترين كاربرد اين آلياژ در مهندسي پزشكي مربوط به ساخت سيم¬هاي ارتودنسي، ايمپلنت¬هاي ارتوپدي و سيم¬هاي راهنما در جراحي¬هاي قلبي و عروقي است. ساخت ايمپلنت¬هاي ارتوپدي نيازمند ساختارهاي متخلخل و ايجاد بافتي مشابه استخوان مي¬باشد. در تحقيق حاضر با هدف سنتز آلياژ NiTi متخلخل، از مواد فضاساز سديم كلريد، يونوليت و خاك اره (تراشه¬هاي چوب) استفاده شد. مخلوط پودري نيكل و تيتانيوم با نسبت برابر اتمي پس از توزين، با مواد فضاساز با مقدار 50 درصد حجمي مخلوط گرديده و در قالب استوانه¬اي تحت پرس سرد با نيروي 150 كيلو نيوتن قرار گرفت. سنتز احتراقي نمونه¬هاي استوانه¬اي پرس شده در كوره القايي با اتمسفر گاز آرگون انجام شد. اثر نوع فضاساز بر درصد، توزيع و اندازه تخلخل و همچنين ريز ساختار و فازهاي تشكيل شده و خواص مكانيكي نمونه¬هاي سنتز شده بررسي گرديد. مشخصه¬يابي نمونه¬ها از نظر فازي و ريز ساختاري توسط ميكروسكوپ الكتروني روبشي مجهز به طيف¬سنجي پراش انرژي پرتو ايكس (EDS) و آناليز پراش اشعه ايكس (XRD) انجام گرفت. درصد تخلخل در نمونه¬ي بدون فضاساز 92/29 درصد بدست آمد و با استفاده از فضاساز سديم كلريد، يونوليت و خاك اره به ترتيب تا مقدار 65/51، 31/36 و 13/37 افزايش يافت. از ميان فضاسازهاي استفاده شده سديم كلريد توانايي ايجاد تخلخل بيشتر در ساختار را دارد و اندازه تخلخل¬هاي ايجاد شده با تغيير اندازه سديم كلريد قابل تنظيم است. ريز ساختار نمونه¬¬¬ي سنتز شده بدون فضاساز شامل فاز NiTi و فازهاي ثانويه¬ي NiTi2، Ni3Ti و Ni4Ti3 بود و افزودن فضاساز سديم كلريد تغييري در فازهاي تشكيل شده، ايجاد نكرد. مدول يانگ و استحكام فشاري نمونه¬ي سنتز شده به ترتيب GPa 4/0 و MPa 7/59 بدست آمد و با افزودن فضاساز سديم كلريد به مقدار GPa 2/0 و MPa 5/25 كاهش يافت.

209273

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي مواد

دكتر منصور سلطانيه- دكتر ماندانا عادلي