پديد آورنده :
كريمي، نسرين
عنوان :
ارزيابي رفتار خوردگي و زيستي پوشش نانوكامپوزيتي سه جزيي كيتوسان - هيدروكسي آپاتيت - اكسيد گرافن برروي زيرلايه تيتانيوم به روش رسوب دهي الكتروفورتيك
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مواد
صفحه شمار :
شانزده،۱۱۳ص.: مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
مهشيد خرازيها، كيوان رئيسي
توصيفگر ها :
تيتانيوم , هيدروكسي آپاتيت , اكسيد گرافن , كيتوسان , رسوب دهي الكتروفورتيك , اكسيداسيون آندي
تاريخ ورود اطلاعات :
1397/04/09
چكيده فارسي :
چكيده رسوبدهي الكتروفورتيك يك روش ساده و آسان براي تهيه پوششهاي نانوكامپوزيتي روي زيراليههاي فلزي براي كاربرد در كاشتني هاي ارتوپدي است هدف از پژوهش حاضر ساخت و مشخصهيابي پوشش نانوكامپوزيتي كيتوسان هيدروكسي آپاتيت اكسيدگرافن CS GO HA روي زيراليه تيتانيوم به روش رسوبدهي الكتروفورتيك است در اين راستا ابتدا نانوپودر هيدروكسيآپاتيت به روش سل ژل سنتز شد و با استفاده از پراش پرتو ايكس ميكروسكوپ الكتروني روبشي و عبوري و طيف سنجي فروسرخ با تبديل فوريه مورد ارزيابي قرار گرفت سپس پوشش نانوكامپوزيتي CS GO HA با غلظتهاي مختلف هيدروكسيآپاتيت 11 18 58 و 13 درصدوزني در 19 و 14 ولت در سه زمان متفاوت دو سه و پنج دقيقه به روش رسوبدهي الكتروفورتيك روي سطح تيتانيوم اعمال شد پوششها با استفاده از الگوي پراش پرتو ايكس ميكروسكوپ الكتروني روبشي طيف سنجي فروسرخ با تبديل فوريه زبري سنجي اندازهگيري زاويه ترشوندگي آزمون پالريزاسيون پتانسيوديناميك و طيف سنجي امپدانس الكتروشيميايي و همچنين ارزيابي زيستفعالي پوشش از طريق غوطهوري در محلول شبيه سازي شده بدن انجام گرفت نتايج نشان دادند كه با افزايش زمان الكتروفورتيك ضخامت پوششها بيشتر ميشود و افزايش ولتاژ منجر به افزايش ميزان و اندازه تخلخل و تركها و همچنين باعث افزايش زبري پوششها ميشود نتايج آزمون ترشوندگي نيز نشان داد كه افزايش ميزان هيدروكسيآپاتيت رسوب كرده تاثير مثبت روي افزايش آبدوستي پوشش دارد همچنين آزمونهاي خوردگي انجام گرفته روي پوشش نشان داد كه همه پوششها توانستهاند عملكرد رويين بهتري نسبت به زيراليه از خود نشان دهند اما پوشش حاوي 58 درصد هيدروكسيآپاتيت در ولتاژ 19 ولت و زمان 9 دقيقه به علت ساختار متراكمتر رفتار پاسيواسيون بهتري در مقايسه با ساير پوششها از خود نشان داد بنابراين اين پوشش به عنوان پوشش بهينه شناسايي شد به علت عدم يكنواختي پوششهاي فوق پودر HA GO به صورت درجا سنتز و پس از ارزيابي پوششدهي توسط اين پودر در سه غلظت متفاوت كيتوسان شامل 5 1 7 و 5 7 ميليگرم بر ميليليتر انجام شد پس از ارزيابي مشابه پوششهاي قبل آزمون يون سنجي و برهم كنش سلولهاي 36 MG با پوشش نيز انجام پذيرفت نتايج نشان دادند كه پوششهاي ايجاد شده با اين روش يكنواختي بيشتري داشته و همچنين مشاهده شد كه افزايش غلظت كيتوسان منجر به كاهش زبري و افزايش آبدوستي پوشش شد نتايج حاصل از بررسي سميت سلولي نشان داد كه تمامي پوشش ها باعث تكثير سلولي با گذشت زمان شدند و هيچ كدام سميتي برروي سطح تيتانيوم ايجاد نكردند همچنين نتايج خوردگي نشان داد كه پوشش با 5 1 ميليگرم بر ميليليتر كيتوسان به علت ميزان ترك كمتر مقاومت بيشتري به خوردگي دارد در نهايت پوشش بهينه شامل 5 1 ميليگرم بر ميليليتر كيتوسان شناسايي شد اما به علت عدم چسبندگي كافي پوشش به زيراليه اين پوشش بهينه روي زيراليه تيتانيوم آندايزشده اعمال و مشخصهيابي شد نتايج نشان دادند كه مقاومت كل اين پوشش 1 6 برابر پوشش مشابه روي تيتانيوم فعال شده است و چسبندگي پوشش نيز به طور قابل توجهي افزايش يافت كلمات كليدي تيتانيوم هيدروكسيآپاتيت اكسيد گرافن كيتوسان رسوبدهي الكتروفورتيك اكسيداسيون آندي
چكيده انگليسي :
AbstractElectrophoretic deposition is a simple and easy way to prepare nanocomposite coatings on metalsubstrates for application in orthopedic implants The purpose of this study was to construct andcharacterize the chitosan hydroxyapatite oxidegraphon CS GO HA nanocomposite coating onthe titanium substrate by electrophoretic deposition method In this regard first the hydroxyapatitenanopowder was synthesized by sol gel method and X ray diffraction scanning electronmicroscopy and Fourier transformation infrared spectroscopy were evaluated Then CS GO HAnanocomposite coatings with different concentrations of hydroxyapatite 70 80 85 and 90 wt at30 and 40 volts in three different time 2 3 and 5 minutes by electrophoretic deposition on thetitanium surface applied Coatings using X ray diffraction pattern scanning electron microscopy Fourier transform infrared spectrometry roughness measurements wetting angle measurement potentiodynamic polarization test and electrochemical impedance spectroscopy as well asbioactive evaluation of coating by immersion coating in simulated body solution SBF The resultsshowed that with increasing electrophoretic time the thickness of the coating is increased and theincrease in voltage leads to an increase in the amount and size of porosity and also increases theroughness of the coatings The results of the wetting test also showed that the increase in theamount of hydroxyapatite was deposited have the positive effect on the increase of thehydrophilicity of the coating Also corrosion tests on coating showed that all coatings were able toexhibit better passivation performance than the substrate However the coating containing 85 hydroxyapatite at 30 volts and 3 minutes due to the denser structure showed better behavior thanother coatings Therefore this coating was identified as an optimal coating Due to the lack ofuniformity of the above coatings the HA GO powder was synthesized in situ and after evaluation coating was performed by this powder in three different concentrations of chitosan 0 5 1 and 1 5mg ml After evaluating the same previous coatings ion test and interaction of MG63 cells withcoating were also carried out The results showed that the coatings produced by this method weremore uniform and it was also observed that the increase in chitosan concentration reduced theroughness and increased the hydrophilicity of the coating The results of the cytotoxic studyshowed that all the coatings caused cell proliferation over time and none of them produced toxicityon the surface of the titanium Corrosion results also showed that coating with 0 5 mg ml chitosanhad a higher corrosion resistance due to lower cracking rates Finally optimal coating containing0 5 mg ml chitosan was identified but due to the lack of proper adhesion of the coating to thesubstrate this optimum coating was applied to the anodized titanium substrate The results showedthat The total resistance of the coating is 6 7 times the same coating on the activated titanium andthe adhesion of the coating also increased significantly Key words Titanium Hydroxyapatite Graphene oxide Chitosan Electrophoreticdeposition Anodized
استاد راهنما :
مهشيد خرازيها، كيوان رئيسي
