تشکیل پوشش نانومتخلخل هیدروکسی‌آپاتیت- تیتانیا با روش اکسیداسیون جرقه میکرونی و رابطه پارامترهای رشد با خواص پوشش

محورهای موضوعی : نانومواد

سکینه عباسی ¹ , فرهاد گلستانی‌فرد ²

1 - دانشگاه علم و صنعت ایران- دانشکده مهندسی مواد- گروه سرامیک
2 - دانشگاه علم و صنعت ایران- دانشکده مهندسی مواد- گروه سرامیک

تاریخ دریافت : 1397/04/20 تاریخ پذیرش : 1397/04/20 تاریخ انتشار : 1391/03/01

کلید واژه: نانومتخلخل, اکسیداسیون جرقه میکرونی, هیدروکسی‌آپاتیت, غلظت الکترولیت, زمان رشد,

چکیده مقاله :

لایه های کامپوزیتی نانوساختار هیدروکسی‌آپاتیت- تیتانیا به کمک فرآیند اکسیداسیون جرقه میکرونی در الکترولیت حاوی نمک های استات کلسیم و بتا گلیسرو فسفات با غلظت های متفاوت و تحت زمان های متفاوت ایجاد شدند. تأثیر این دو پارامتر متغیر بر روی ریزساختار، زبری سطح، ساختار فازی و ترکیب شیمیایی لایه ها بررسی گردید. مطالعه بر روی ترکیب لایه ها بر مبنای تکنیک های XRD وXPS نشان داد که آنها شامل فازهای هیدروکسی‌آپاتیت، آناتاز، تیتانات کلسیم و آلفا تری ‌کلسیم فسفات هستند. مشاهده شد که درصد نسبی هیدروکسی‌آپاتیت، در غلظت الکترولیت کم تحت زمان های رشد پایین، اما در غلظت الکترولیت زیاد تحت زمان های رشد متوسط به بیشترین مقدار خود می رسد. طبق مشاهدات SEM وAFMلایه هایی با ریزساختار متخلخل و سطحی زبر بدست آمد که اندازه تخلخل های آنها با زمان افزایش یافت. بیشترین میزان زبری مربوط به لایه‌های رشد یافته در غلظت الکترولیت بیشتر و زمان فرآیند متوسط بود که این لایه ها بهترین خواص فیزیکی و شیمیایی را جهت کاربرد به عنوان بایوپوشش‌ها ارائه می دهند. بر اساس الگوی XRD، اندازه کریستالی هیدروکسی‌آپاتیت برای همه لایه ها کمتر از 100 نانومتر تعیین شد و برای لایه های رشد یافته در غلظت الکترولیت بیشتر، اعداد بزرگ‌تری بدست داد.