بررسي خوردگي پوشش نانو كامپوزيتي هيدروكسي آپاتيت/ كيتوسان/ نانو ذرات نقره/ آلومينا بر روي تيتانيوم به روش الكتروفورتيك براي كاربردهاي ارتوپدي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي مواد

كارشناسي ارشد

چكيده در اين پژوهش رسوب نشاني نانوكامپوزيت هيدروكسي آپاتيت و پوششهاي دو جزئي هيدركسي آپاتيت/كيتوسان و هيدروكسي آپاتيت/ آلومينا و هيدروكسي آپاتيت / نانوذرات نقره پوششهاي سه جزئي هيدروكسي آپاتيت/كيتوسان/ نانوذرات نقره/ آلومينا بر آلياژ تيتانيوم به روش الكتروفورتيك انجام شد. ابتدا پودر هيدروكسي آپاتيت (HA) سنتز شد و پودر با مورفولوژي كروي و با اندازه دانه تقريباً 24 نانومتر بدست آمد. سپس پوشش تك جزئي هيدروكسي آپاتيت با استفاده از رسوب نشاني الكتروفورتيك (EPD) از سوسپانسيونهاي اتانول، حاوي نانوذرات هيدروكسي آپاتيت با غلظتهاي 2 ، 5 و 10 گرم بر ليتر در دو ولتاژ 20 و 60 ولت و زمانهاي رسوب نشاني 30 ،120 ،240 ،360 ،480 و 600 ثانيه انجام گرفت. به منظور بهبود چسبندگي پوشش به زيرلايه تعدادي از پوششها در دماهاي 400 و 600 و 800 درجه سانتيگراد زينتر شدند. سينتيك رسوب نشاني ، ميكروساختار پوشش ها و مقاومت به خوردگي آنها در محيط شبيه سازي شده بدن مورد بررسي قرار گرفت و در نهايت پوششهاي رسوب داده به عنوان پوشش بهينه در نظر گرفته شد. در مرحله ي بعد پوششهاي دو جزئي هيدروكسي آپاتيت/كيتوسان با استفاده از روش رسوب نشاني الكتروفورتيك از سوسپانسيونهاي حاوي g/l 5/0 كيتوسان وهيدروكسي آپاتيت با غلظت هاي g/l 2و 5 و10 در ولتاژ60 ولت و در زمانهاي رسوب نشاني 30 ،120 ،240 ،360 ،480 و 600 ثانيه انجام شد. در سوسپانسيونهاي HA/CS، اتانول به عنوان حلال و آب با غلظت بهينه براي الكل (%15 براي اتانول و اسيد استيك %1 براي حل كردن كيتوسان درنظر گرفته شد . مكانيزم رسوبنشاني تعيين شد و پوششها از نظر كيفيت ظاهري ، وجود تركها ، استحكام چسبندگي و مقاومت به خوردگي مقايسه شدند . همچنين با مقايسه خواص اين پوششها با پوششها HA ، مشخص شد كيتوسان تاثير خوبي بر كيفيت و استحكام پوشش دارد . به منظور بالا بردن مقاومت به خوردگي و سختي پوششها ، پوشش نانو كامپوزيتي هيدروكسي آپاتيت/ آلومينا ايجاد شد . آلومينا تاثير خوبي بر استحكام پوشش و مقاومت در برابر خوردگي نشان داد. يك پوشش زيست كامپوزيتي حاوي كيتوزان ، نقره و هيدروكسي آپاتيت با استفاده از رسوبات الكتروفورتيك روي بستر تيتانيوم توليد شد . پوشش ها توسط ميكروسكوپ الكتروني روبشي(SEM) ، پراش اشعه ايكس(XRD) ، طيف سنجي مادون قرمز تبديل فوريه (FTIR) ، سميت سلولي (MTT) ، طيف سنج پراش انرژي پرتو ايكس (EDX) مشخص شد. نتايج نشان داد كه پوششهاي تهيه شده داراي ريخت شناسي فشرده و متراكم بوده و نقره به طور مساوي توزيع مي شود آزمايش پوشش هاي تهيه شده با باكتريايي گرم مثبت و گرم منفي به دليل اثر هم افزايي نقره و كيتوزان ، فعاليت ضد باكتري به نمايش گذاشت . همچنين پوشش هاي تهيه شده براي سلول هاي MG-63 غير سمي هستند . اين نتايج نشان مي دهد كه پوشش هاي زيست كامپوزيتي كيتوزان / نقره/ هيدروكسي آپاتيت مي توانند از عفونت باكتريايي ايمپلنت جلوگيري كنند . پوشش هاي لايه نشاني شده به وسيله ميكروسكوب الكتروني روبشي(SEM) ، پراش اشعه ايكس (XRD) ، (EDX)، طيف سنج مادون قرمز تبديل فوريه(FTIR) ، آناليز شدند .

232777

انتخاب و شناسايي مواد

فني مهندسي گلپايگان

دانشگاه صنعتي اصفهان