ساخت و مشخصه یابی ایمپلنت های نانوکامپوزیتی منیزیمی AZ31/HA-Zeolite به روش آلیاژ سازی مکانیکی و متالورژی پودر

Subject Areas : Journal of Simulation and Analysis of Novel Technologies in Mechanical Engineering

حسن قیصری ¹ , ابراهیم کرمیان ² , محمد براتی سده ³

1 - آموزشکده فنی و حرفه ای سما ، دانشگاه آزاد اسلامی ، واحد نجف آباد ، نجف آباد ، ایران
2 - استادیار- مرکزتحقیقات مواد پیشرفته، دانشکده مهندسی مواد، واحد نجف آباد ، دانشگاه آزاداسلامی،نجف آباد ،ایران
3 - مربی- مرکزتحقیقات مواد پیشرفته، دانشکده مهندسی مواد، واحد نجف آباد ، دانشگاه آزاداسلامی، واحد نجف آباد ،ایران

Received: 2016-05-25 Accepted : 2016-09-12 Published : 2016-10-22

Keywords: هیدروکسی آپاتیت, زئولیت, نانوکامپوزیت, AZ31, آلیاژ سازی مکانیکی,

Abstract :

قطعات منیزیمی (مانند آلیاژ AZ31) به علت مقاوم بودن به خوردگی در محیط‌های بیولوژیکی و همچنین دانسیته نزدیک به استخوان بدن کاربردهای پزشکی خاصی دارند. یکی از روش های تهیه آلیاژ، روش آلیاژ سازی مکانیکی است که به علت شرایط حاد ریخته گری این آلیاژ روش تولید متداولتری می باشد. روش متالورژی پودر (PM) یکی از روش های مطلوب در جهت تولید قطعات منیزیمی بوده که از جمله مجهولات ، زمان و دمای زینترینگ درمی‌باشد. هیدروکسی آپاتیت به دلیل زیست‌سازگاری و زیست-فعالی بالا، ترکیبی مشابه با ترکیب استخوان و امکان رشد ابتدا هیدروکسی آپاتیت طبیعی( گرفته شده از استخوان گاو) توسط روش حالت جامد آسیا کاری پر انرژی HEBM و پودرزئولیت به نانو پودرکامپوزیتی هیدروکسی آپاتیت- پودرزئولیتHZ ( با نسبت وزنی 80 به 20 ) تبدیل گردید. سپس نمونه های بالک آلیاژ منیزیم AZ31 محتوی 0%، 10 % ، 20% و 30% وزنی کامپوزیت سرامیکی HZ به روش متالورژی پودر متراکم سازی و زینترینگ حرارتی گردد. جهت بررسی رفتار مکانیکی، آزمون اندازه گیری استحکام فشاری سرد CCS، سختی و همچنین بررسی سطح مقطع شکست بر روی نمونه های متراکم شده انجام گرفت. از طرفی جهت بررسی ساختار فازی (XRD)، بررسی ریزساختار و سطح مقطع شکست از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) انجام گرفت. بررسی نتایح نشان می‌دهد که بهترین خواص مکانیکی در نمونه کامپوزیتی منیزیمی محتوی20% وزنی کامپوزیت سرامیکی(AZ31/HZ20) مشاهده گردید. بنابراین این کامپوزیت منیزیمی می تواند به عنوان یک کاندیدای مناسب با خواص مکانیکی مطلوب در کاربرد های ارتوپدی معرفی می گردد.

References:

[1] دکتر محمد حسین فتحی،خواص و کاربرد پزشکی بیوسرامیک ها، انتشارات ارکان دانش،1388

[2] خواص و کاربرد پزشکی بیو فلزات ،فتحی/ محمدحسین مرتضوی/ وجیهه‌السادات، انتشارات ارکان دانش،1382

[3] هیدروکسی آپاتیت : نانوذرات معدنی استخوان،  مهدی سادات شجاعی،  سازمان انتشارات جهاد دانشگاهی،1389

[4] معرفی و کاربرد هیدروکسی آپاتیت (Interpore) در بیماریهای پریودنتال، یدالله سلیمانی‌شایسته/ امیر قاسمی، جهاد دانشگاهی (دانشگاه تهران، دانشکده دندانپزشکی)،1371

 

 

 

[5] Ali Nadernezhad¹ ; Bahman Torabinejad² et all, Poly (lactic-co-glycolic)/nanostructured merwinite porous composites for bone tissue engineering: II. structural and in vitro characterization Volume 2, Issue 4, Autumn 2014, Page 13-24

 [6] LeGeros, R. Z., Tung, M. S., "Chemical Stability of Carbonate and Fluoide Containing Apatites", Caries. Res., 17, pp. 419-429, 1983.

[7] Mohammadi Zahrani. E., Fathi. M. H., "Sintering and Mechanical Properties of Nanocrystalline Carbonated Fluorhydroxyapatite ", Proceedings of the 2^nd International       Conference on Nanostructures (NS2008), P. 166, 11^th-14^th March 2008, Kish University,       Kish Island, Iran. 

[8]  Fathi. M. H., Mohammadi Zahrani. E., "Mechanochemical  Synthesis of Fluoridated-

[9] LeGeros RZ. Calcium phosphates in oral biology and medicine. In: Myers Karger H,   editor. Monographs in oral science, vol. 15. Basel: AG Publishers, Switzerland, 1991.

[10] Bonfield W., Gibson. I. R., "Process for the preparation of magnesium and carbonate  substituted hydroxyapatite", Patent Application No. WO 99/32400; 1999.

[11] Hassan Gheisari , Ebrahim Karamian and Majid Abdellahi , A novelhydroxyapatite –Hardystonite nanocompositeceramic,Ceramics International 41(2015)5967–5975.

[12] Hassan Gheisari , Ebrahim Karamian , "Preparation and characterization of hydroxyapatite reinforced with hardystonite as a novel bio-nanocomposite for tissue