ساخت پوشش شیشهی زیستفعال به روش سل-ژل و بررسی متغیرهای مؤثر بر پوششدهی و ارزیابی خواص پوشش
الموضوعات : journal of New Materials
تارا عسگری ارجنکی
1
,
منصور رهسپار
2
1 - دانشجوی دکتری بخش مهندسی مواد و متالورژی دانشکده مهندسی، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران
2 - عضو هیات علمی بخش مهندسی مواد دانشگاه شیراز
الکلمات المفتاحية: پوشش سطحی, خوردگی, فرایند سل-ژل, فولاد زنگنزن, مواد زیستسازگار,
ملخص المقالة :
مقدمه: پوششهای شیشه زیستفعال بهعنوان راهکاری مؤثر برای بهبود زیستسازگاری و مقاومت به خوردگی ایمپلنتهای فلزی، بهویژه فولاد زنگنزن L316، مورد توجه قرار گرفتهاند. روش سل–ژل به دلیل امکان کنترل ترکیب و ریزساختار، روشی مناسب برای سنتز این پوششهاست. با این حال، دستیابی به پوششی یکنواخت، چسبنده و پایدار همچنان چالشبرانگیز است.
روش: در این پژوهش، شیشه زیستفعال با ترکیب 80SiO₂–15CaO–5P₂O₅ به روش سل–ژل سنتز و با روش غوطهوری روی زیرلایهی فولاد زنگنزن L316 اعمال شد. تأثیر سرعت حرکت زیرلایه و ویسکوزیتهی سل بر کیفیت پوشش بررسی شد. از آزمونهای XRD، SEM، میکروسختی، چسبندگی و آزمونهای الکتروشیمیایی در محلول شبیهساز بدن (SBF) برای ارزیابی پوششها استفاده شد.
یافتهها: بهترین کیفیت پوشش در سرعت ۴ سانتیمتر بر دقیقه و ویسکوزیتهی پایین حاصل شد. پوشش ایجادشده یکنواخت، بدون ترک و متخلخل بود و چسبندگی مناسبی داشت. آنالیز XRD ساختار آمورف پوشش پس از عملیات حرارتی در دمای 700 درجه سانتیگراد را تأیید کرد. سختی پوش (230 VHN) نسبت به زیرلایهی بدون پوشش (198 VHN) افزایش پیدا کرد. آزمونهای خوردگی کاهش نرخ خوردگی و افزایش مقاومت پلاریزاسیون را در نمونههای پوششدار نشان دادند.
نتیجهگیری: پوشش شیشه زیستفعال تهیهشده به روش سل–ژل، در شرایط بهینه، ساختاری یکنواخت، متخلخل و پایدار ایجاد کرده و مقاومت به خوردگی و سختی سطحی را افزایش داده است. این ویژگیها، آن را گزینهای مناسب برای کاربرد در ایمپلنتهای فلزی در محیط فیزیولوژیک میسازند.
