پديد آورنده :
اكبريان، حامد
عنوان :
بررسي تاثير پارامترهاي فرايند و شرايط ساخت بر خواص پوشش هيدروكسي آپاتيت رسوب گذاري الكتريكي شده
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مواد
صفحه شمار :
هشت، 86ص.: مصور، جدول، نمودار
يادداشت :
ص.ع. به فارسي و انگليسي
استاد راهنما :
حميدرضا سليمي، محمدحسين فتحي
توصيفگر ها :
نانو ذرات هيدروكسي آپاتيت , پوشش نانو ساختار , رسوب گذاري الكتروفورتيك , فولاد زنگ نزن 316ال , سل ژل , فعال سازي مكانيكي
تاريخ نمايه سازي :
23/3/94
استاد داور :
رحمت اله عمادي، مهشيد خرازيها
تاريخ ورود اطلاعات :
1396/10/02
چكيده فارسي :
9 چكيده ستفاده ز نانوذر ت هيدروكسي آپاتيت بر ي تهيه پوشش رسو گذ ري لكتروفورتيكي بر زيرلايه فلزي با قابليت كاشت در بدن يكي ز گسترده ترين مو رد مصرف ين بيوسر ميك ست ز آنجايي كه نانوذر ت هيدروكسي آپاتيت ساخته شده با روش هاي مختلف فر وري نانومو د ز لحاظ ساختاري خلوص و ند زه د نه با يكديگر متفاوت هستند در پژوهش حاضر تلاش شد تا تأثير پار مترهاي فر يند و شر يط ساخت نانوذر ت هيدروكسي آپاتيت بر خو ص پوشش هيدروكسي آپاتيت رسو گذ ري لكتروفورتيك شده رزيابي شود ز سوي ديگر با توجه به خو ص پوشش هاي ساخته شده و مقايسه آن ها يك روش ساخت بهينه نانوذر ت هيدروكسي آپاتيت كه جهت پوشش دهي به روش رسو گذ ري لكتروفورتيك بر زيرلايه فولادزنگ نزن 613 ل مطلو و مناسب ست تعيين شود در مرحله ي نخست نانوذر ت هيدروكسي آپاتيت به روش هاي سل ژل فعال سازي مكانيكي ستحصال طبيعي و نيز شيمي تر ساخته شد سپس فر يند پوشش دهي هر يك ز نانوذر ت هيدروكسي آپاتيت ساخته شده با روش رسو گذ ري لكتروفورتيك در شر يط يكسان با لكترودهاي كاتد وآند فولادزنگ نزن 613 ل ولتاژ بهينه03 ولت و مدت زمان سه دقيقه در محلول متانول روي لكترود كاتد نجام شد فازشناسي و مشخصه يابي ساختار فازي نانوذر ت و پوشش هاي هيدروكسي آپاتيت تهيه شده با تكنيك پر ش پرتو يكس نجام شد بر ي رزيابي ند زه نانو ذر ت هيدروكسي آپاتيت ز آزمون پر كندگي نوري ديناميك ستفاده شد پتانسيل زتاي نانوذر ت تهيه شده نيز در محلول پوشش دهي ند زه گيري شد تا ز نحوه تعليق آن ها كسب طلاع شود به منظور مطالعه مورفولوژي وريزساختار سنجش زبري رزيابي نسبت حجمي تخلخل ها و تعيين ضخامت پوشش ها ز ميكروسكوپ لكتروني روبشي ستفاده شد آزمون ستحكام چسبندگي نيز بر ي سنجش و تعيين مقد ر چسبندگي پوشش ها به نجام رسيد نمونه هايي ز پوشش ها نيز به مدت 82 روز در محلول شبيه سازي شده بدن در دماي 73 درجه سانتيگر د قر ر گرفت تا چگونگي تشكيل آپاتيت شبه ستخو ني بر سطح آن ها رزيابي شود بر ي رزيابي مقاومت به خوردگي حفره ي فولاد زنگ نزن پوشش د ده شده با نانوذر ت هيدروكسي آپاتيت نيز آزمون لكتروشيميايي پلاريز سيون سيكلي نجام شد نتايج نشان د د بيشترين خلوص در محصول مربوط به پودرهاي ساخته شده به روش هاي سل ژل و ستحصال طبيعي بود با توجه به تفاوت در فر يندهاي ساخت نانوذر ت هيدروكسي آپاتيت بيشترين ميز ن بلوري شدن مربوط به نانوذر ت ساخته شده به روش ستحصال طبيعي و بر بر 86 درصد بود كمترين ند زه ذر ت مربوط به نانوذر ت ساخته شده به روش سل ژل و بر بر 56 نانومتر بود مقادير پتانسيل زتاي نانوذر ت تعليق مناسب آن ها ر تأييد كرد بيشترين خلوص پوشش مربوط به نمونه هايي ست كه به ترتيب با نانوذر ت هيدروكسي آپاتيت حاصل ز روش هاي ستحصال طبيعي سل ژل شيمي تر و فعال سازي مكانيكي ساخته شده ند تصاوير ميكروسكوپي لكتروني عبوري نيز نشان د د كه كم ترين ند زه ذر ت پوشش مربوط به پوشش ساخته شده به روش سل ژل و بر بر 72 نانومتر بود ترتيب مذكور با نتايج حاصل ز آزمون پر كندگي نوري ديناميك تطابق د شت و نشان د د پوشش هاي تهيه شده نانوساختار ست كمترين زبري سطح پوشش مربوط به نمونه هايي ست كه نانوذر ت ز روش شيمي تر ساخته شده ست و بر بر 2 4 ميكرومتر بود كمترين نسبت سطحي تخلخل پوشش مربوط به نمونه ي ست كه نانوذر ت به روش ستحصال طبيعي ساخته شده ست و بر بر 21 درصد بود بيشترين ضخامت پوشش مربوط به نمونه ي ست كه با نانوذر ت حاصل ز روش فعال سازي مكانيكي ساخته شده ست و بر بر 99 ميكرومتر بود بيشترين ستحكام چسبندگي مربوط به پوششي ست كه با نانوذر ت حاصل ز روش ستحصال طبيعي ساخته شد و بر بر 3 11 مگاپاسكال بود نتايج مطالعه با ميكروسكوپ لكتروني روبشي ز سطح نمونه پوشش ها پس ز 82 روز غوطه وري در محلول شبيه سازي شده بدن نشان د دكه بيشترين رسوبات آپاتيت شبه ستخو ني بر سطح پوششي تشكيل شده كه با نانوذر ت وليه حاصل ز روش ستحصال طبيعي ساخته شده ست زيرلايه با پوشش هيدروكسي آپاتيت كه با نانوذر ت حاصل ز روش ستحصال طبيعي ساخته شده بود بيشترين مقد ر پتانسيل هاي حفره د ر شدن بر بر 65 0 ولت و روئين شدن مجدد بر بر 51 0 ولت ر د شت بنابر ين مقاومت به خوردگي حفره ي زيرلايه فولادزنگ نزن 613 ل با پوشش هيدروكسي آپاتيت كه با نانوذر ت حاصل ز روش ستحصال طبيعي ساخته شده ست بيشتر ز ساير نمونه هاست كلمات كليدي نانوذر ت هيدروكسي آپاتيت پوشش نانوساختار رسو گذ ري لكتروفورتيك فولادزنگ نزن 613 ل سل ژل فعال سازي مكانيكي
چكيده انگليسي :
The effect of process parameters and synthesize conditions on properties of electrodeposited hydroxtapatite coating Hamed Akbarian Hamed akbarian@yahoo com January 18th 2015 Department of Materials Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Degree M Sc Language Farsi Supervisors Hamidreza SalimiJazi hrjazi@cc iut ac ir Mohammad Hossein Fathi fathi@cc iut ac ir Abstract Hydroxyapatite HA is a bioactive and biocompatible bioceramic that is similar to mineral part of bone Due to weakness in mechanical properties of HA like toughness and bending strength it doesn t use in load bearing applications HA coating on implant with high mechanical properties is one of the best applications of HA This study aimed at preparing HA by 4 methods and coating on medical grade 316l stainless steel by electrophoretic deposition technique and comparing mechanical properties and bioactivity of coating in addition corrosion resistance of 316l stainless steel Hence HA synthesized by sol gel mechanical activation natural derived and wet chemistry methods and electrophoretically deposited on medical grade 316l stainless steel The suspension consisted of methanol Cathode and anode were medical grade 316l stainless steel Deposition was achieved on the cathode at 30 V in 3 minutes at constant voltage phase purity of the powders and coated samples were investigated by X Ray Diffraction XRD Distribution and Zeta potential of HA particles measured by Dynamic Light Scattering DLS The surface morphology of the samples were studied by a Scanning Electron Microscopy SEM Roughness thickness of the coatings and volume ratio of coatings porosities were measured The adhesive strength of coatings were measured by pull off test Particle size of coating was studied by a Transmission Electron Microscopy TEM In vitro bioactivity evaluation were performed in simulated body fluid for 28 days The potentiodynamic cyclic polarization test was carried out to evaluate the corrosion behavior of the coated and uncoated specimens Results revealed that bone derived HA powder and coating had the most purity and crystallinity and the lowest porosity Coatings were nanostructured The least particle size of powder and coating belonged to the powder synthesized by sol gel and electrophoretically deposited coating respectively The lowest roughness related to the coating by HA powder synthesized by wet chemistry method The thickest coating related to the specimen coated by HA powder synthesizes by mechanical activation method The most adhesive strength related to the bone derived HA coating The bone derived HA coated 316l had the maximum pitting and repassivation potential leads to an increase in pitting corrosion resistance Keywords Hydroxyapatite nanostructured coating electrophoretic deposition 316l stainless steel
استاد راهنما :
حميدرضا سليمي، محمدحسين فتحي
استاد داور :
رحمت اله عمادي، مهشيد خرازيها
