مقاله ایجاد پوشش کامپوزیتی HA-Si-CNTs بر روی آلیاژ NiTi با استفاده از ترکیب رسوب دهی الکتروفورتیک و فرایند اتصال واکنشی برای کاربردهای زیست پزشکی

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

  مقاله ایجاد پوشش کامپوزیتی HA-Si-CNTs بر روی آلیاژ NiTi با استفاده از ترکیب رسوب دهی الکتروفورتیک و فرایند اتصال واکنشی برای کاربردهای زیست پزشکی دارای ۱۲ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد مقاله ایجاد پوشش کامپوزیتی HA-Si-CNTs بر روی آلیاژ NiTi با استفاده از ترکیب رسوب دهی الکتروفورتیک و فرایند اتصال واکنشی برای کاربردهای زیست پزشکی  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی مقاله ایجاد پوشش کامپوزیتی HA-Si-CNTs بر روی آلیاژ NiTi با استفاده از ترکیب رسوب دهی الکتروفورتیک و فرایند اتصال واکنشی برای کاربردهای زیست پزشکی،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

بخشی از متن مقاله ایجاد پوشش کامپوزیتی HA-Si-CNTs بر روی آلیاژ NiTi با استفاده از ترکیب رسوب دهی الکتروفورتیک و فرایند اتصال واکنشی برای کاربردهای زیست پزشکی :

چکیده

آزادسازی یونهای Ni3+ از آلیاژ NiTi در محیط بدن و سطح زیست خنثای آن یکی از مسائل نگرانکننده در کاربردهای زیست پزشکی آلیاژ NiTi است. در این مطالعه، پوشش کامپوزیتی هیدروکسیآپاتیت-سیلیکون-نانولولهی کربنی با استفاده از ترکیب رسوبدهی الکتروفورتیک و فرایند اتصال واکنشی بـر روی زیرلایـهی NiTi پوششدهی شد. قبل از رسوبدهی الکتروفورتیک، هیدروکسی آپاتیت و سیلیکون با آسیابکاری به یکدیگر متصل شدند. پس از پوششدهی و تفجوشی نمونهها، XRD و SEM برای مشخصهیابی مورداستفاده قرار گرفتند. در نهایت، رفتار الکتروشیمیایی پوششها در محیط شبیه سازی بدن، توسط طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی بررسی شد. نتایج نشان میدهد که آسیابکاری ذرات هیدروکسیآپاتیت و سـیلیکون (عامـل اتصال واکنشی) قبل از رسوبدهی الکتروفورتیک، باعث ایجاد رسوب یکنواختی از ذرات در حین پوششدهی میشود. تصاویر SEM پوشش کامپوزیتی، پوششی متراکم و یکنواخت را به علت حضور سیلیکون به عنوان عامل واکنشی و شکلگیری SiO2،CaSiO3 و Ca3SiO5 نشان میدهند. بررسیهای الکتروشیمیایی نشان داد که حضور نانولولهی کربنی در پوشش کامپوزیتی، مسیر نفوذ عوامل خورنده را بسـته و سـبب افـزایش مقاومـت خوردگی در محیط شبیهسازی بدن میشود.

واژههای کلیدی: آلیاژ NiTi؛ روش رسوب دهی الکتروفورتیک؛ پوشش کامپوزیتی HA-Si-CNTs؛ فرایند اتصال واکنشی.

۱ Vida.khalili@gmail.com

ایجاد پوشش کامپوزیتی ; HA-Si-CNT s

مقدمه

در این میان آلیاژهای حافظهدار نیکل -تیتانیم (NiTi) به علت ویژگیهای مکانیکی عالی، مقاومت به خوردگی و شکست خوب کاربرد گستردهای در زیست مواد دارند. آلیاژهای NiTi دو ویژگی مکانیکی مشابه زیست مواد طبیعی مانند استخوان دارند. ویژگی اول؛ آلیاژ NiTi دارای کرنش بازیابی شونده به میزان ۸ درصد است که بالاتر از بافت استخوانی است ۲) درصد). در حالیکه کرنش بازیابی شونده در فولاد زنگ نزن فقط حدود ۰/۸ درصد است. ویژگی دوم؛ آلیاژ NiTi مدول الاستیسیتهی نزدیک به مدول الاستیسیتهی استخوان کورتیکال (زیر (۲۰ GPa دارد. در حالیکه مدول الاستیسیتهی فولاد زنگ نزن ۲۱۰ GPa، آلیاژهای تیتانیم ۱۱۰ GPa و آلیاژ NiTi به صورت بالک ۴۸ GPa است. این شباهتهای موجود بین استخوان و آلیاژ NiTi باعث توزیع مناسب بار در کاشتنی و بافت اطراف آن میشود که به نوبهی خود رشد استخوان و درمان کامل را تسریع میکند .[۱]

به منظور کاهش آزاد سازی یونهای Ni3+ و افزایش زیست سازگاری و زیست فعالی سطح، پوششهای سرامیکی بطور گسترده بر روی کاشتنی فلزی به عنوان لایهی محافظ برای جلوگیری از آزاد سازی یونهای ناخواسته مانند Ni3+ بکار میروند. بخصوص هیدروکسی آپاتیت (HA) به علت شباهت زیاد با بافت استخوان طبیعی و زیستسازگاری بالا برای این منظور مورد استفاده قرار میگیرد HA .[2]، سرامیک زیست فعال بوده و دارای خاصیت هدایت استخوانی است. بنابراین HA قادر است یک پیوند شیمیایی محکم با بافت استخوانی ایجاد کند و رشد استخوان را بر روی سطح خود توسعه دهد .[۳] اما چقرمگی شکست و مقاومت سایشی آن برای بسیاری از کاربردها خیلی پایین است. یک راهکار برای بهبود ویژگیهای پوششهای HA، استفاده از فازهای ثانویهی زیست سازگار و زیست فعال در زمینهی پوشش HA است. پوششهای کامپوزیتی HA در مقایسه با پوششهای HA خالص، خواص مناسبتری دارند .[۴] نانولولهی کربنی CNTs یکی از موادی است که به عنوان تقویت کننده در پوشش HA بکار میرود و خواص مکانیکی، زیستسازگاری و پایداری عالی در SBF دارد. مورفولوژی و ابعاد CNTs مشابه نانو فیبرهای کلاژن موجود در بافت استخوان طبیعی است .[۵] حضور CNTs در پوشش HA باعث تشکیل TiC در فصل مشترک شده و چسبندگی پوشش را افزایش میدهد .[۶] روشهای مختلفی برای ایجاد پوشش HA و کامپوزیتهای آن بر روی سطح کاشتنیهای فلزی وجود دارد که تعدادی از آنها عبارتند از: غوطهوری [۷]، عملیات شیمیایی [۸]، پلاسما اسپری [۹]، سنتز دما بالای خود احتراقی [۱۰]، رسوبدهی همانند سازی شدهی زیستی [۱۱]، رسوبدهی الکترو شیمیایی [۱۲]، کندوپاش مگنترونی [۱۳] و رسوبدهی الکتروفورتیک .[۱۴] (EPD)

هر یک از روشهای ذکر شده در بالا به غیر از EPD، پرهزینه و زمانبر هستند. از جمله مزایای اصلی روش

چه اردهمین سمینار ملی مهن دسی سطح

EPD که آن را برای کاربردهای پزشکی مناسب میکند، عبارتند از: هزینهی پایین تجهیزات، سادگی فرایند، کنترل ضخامت پوشش، ایجاد پوششهای یکنواخت، امکان پوششدهی زیر لایه با اشکال پیچیده، زمان کوتاه و دمای پایین فرایند .[۱۵] لایه سست ایجاد شده با EPD تحت تاثیر فرایند تفجوشی میتواند پیوند شیمیایی محکمی با زیرلایه ایجاد کند و به صورت متراکم درآید .[۱۶] ذرات سرامیکی معمولا در محدودهی دمایی بالایی که زیرلایهی فلزی ذوب میشود، تفجوشی میگردند .[۱۷] دمای بالای مورد نیاز در فرایند تفجوشی، یکی از معایب عمدهی کاربرد EPD برای ایجاد پوششهای سرامیکی بر روی کاشتنیهای فلزی است.

به منظور غلبه بر مشکل دمای بالای تفجوشی و کاهش نسبی دما، اتصال واکنشی در حین تفجوشی مورد مطالعه قرار گرفته است. استفاده از عامل اتصال واکنشی نه تنها باعث متراکم شدن پوشش در دمای پایین میشود بلکه باعث ایجاد پوششهای عاری از ترک نیز میشود.

کلاوسن و همکارانش [۱۸] در سال ۱۹۸۹ توانستند بالک محکمی از Al2O3 با انقباض کمتر از ۱ درصد تهیه کنند و بجای استفاده از پودر خالص Al2O3، از مخلوط پودری Al و Al2O3 استفاده کردند. که در آن، پس از فشردن و در حین تفجوشی در دمای بالا، انبساط حجمی ناشی از واکنش AlAl2O3 انقباض ناشی از تف-جوشی را جبران میکند. با استفاده از این ایده و ترکیب دو فرایند EPD و اتصال واکنشی Al، هوانگ و همکارنش [۱۹] پوششهای گرادیانی HA متراکم و عاری از ترک را ایجاد کردند و دمای تفجوشی را تا ۸۵۰C کاهش دادند. در حین فرایند تفجوشی تا حدودی اختلاف ضریب انبساط حرارتی پوشش با زیرلایه-های Ti و آلیاژهای آن کاهش مییابد و از طرف دیگر انسباط حجمی ناشی از آن در تراکم پوشش موثر است. از طرف دیگر، رسوب همزمان دو یا چند جزء از یک سوسپانسیون خیلی پیچیدهتر از رسوب تک جزیی است و باید پارامترهایی مانند بار یونی، دانسیتهی بار اطراف هر جزء و نرخ رسوب اجزاء مختلف در نظر گرفته شود. علاوه بر اینها اختلاط یکنواخت مابین اجزاء مختلف نیز در بدست آوردن پوشش یکنواخت موثر است. یک راهحل ممکن برای غلبه بر این معایب، تشکیل کمپلکسی از اجزاء با عملیات پیشمونتاژ و سپس پراکنده کردن آن در یک سوسپانسیون است .[۲۰]