پديد آورنده :
اسعدي ساماني، نرگس
عنوان :
ساخت و مشخصه يابي آلياژ Ti6Al4V پوشش داده شده با شيشه زيست فعال نانو
ساختار بالايه مياني اكسيدي
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
شناسايي و انتخاب مواد
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
چهارده، 95ص.: مصور، جدول، نمودار.
استاد راهنما :
مهدي احمديان
توصيفگر ها :
زيست سازگاري , اصلاح سطح , شيشه زيست فعال , نانو ساختار , پوشش دهي , آلياژ Ti6Al4V
استاد داور :
عباس بهرامي، شيدا لباف
تاريخ ورود اطلاعات :
1398/06/29
رشته تحصيلي :
مهندسي مواد
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1398/06/30
چكيده فارسي :
1 چکیده تیتانیوم و آلیاژهای آن به دلیل خواص مکانیکی مطلوب و زیست سازگاری مناسب و مقاومت به خوردگی باال در محیط بدن بطور گسترده به عنوان کاشتنی در پزشکی استفاده میشوند آلیاژ Ti6Al4V در بین آلیاژهای تیتانیوم به دلیل استحکام باال مقاومت به خوردگی عالی و وزن سبک بسیار مورد توجه است همچنین تیتانیوم در محیط بدن مقاومت به خوردگی بسیار باالیی نشان داده است ولی خواص سایشی ضعیف و زیست خنثایی و عدم زیست فعال بودن آن تحقیقات را به سمت اصالح سطح و بهبود عملکرد این ماده هدایت کرده و ایجاد یک پوشش به منظور بهبود این محدودیتهای آلیاژ Ti6Al4V امری اجتناب ناپذیر است هدف از پژوهش حاضر ایجاد پوشش نانوساختار شیشه زیست فعال 58S بر روی این آلیاژ به روش سل ژل با استفاده از یک الیه میانی اکسیدی بر روی سطح آلیاژ و سپس بررسی زیست فعالی و خواص مکانیکی آن است در این راستا ابتدا نمونههای آلیاژ تیتانیوم در مدت زمانهای 5 2 5 5 7 و 01 ساعت درون محلول NaOH به مدت 01 ساعت غوطهور و سپس تحت عملیات اکسیداسیون حرارتی قرار گرفتند در مرحله بعد محلول شیشه زیست فعال 58S به روش سل ژل سنتز شد نمونه های آلیاژ تیتانیوم برای تشکیل پوشش با سرعت یک میلیمتر بر ثانیه و در سه نوبت به مدت یک دقیقه در محلول غوطهور شدند پوششهای ایجاد شده با استفاده از الگوی پراش پرتوی ایکس XRD میکروسکوپ الکترونی روبشی SEM طیف سنجی فروسرخ با تبدیل فوریه FTIR ATR سختی سنجی چسبندگی پوشش مقاومت به سایش و همچنین ارزیابی زیست فعالی مورد بررسی قرار گرفتند استفاده از محلول قلیایی قبل از عملیات اکسیداسیون حرارتی باعث افزایش اکسیداسیون شد و پوشش شیشه زیست فعال بدون ترک بر روی زیرالیه تشکیل شد نتایج نشان داد که پوشش شیشه زیست فعال با حضور الیه میانی اکسیدی 58S با خواص زیستی و مکانیکی مطلوب و ضخامت مناسب بر روی زیرالیه Ti6Al4V ایجاد شد سختی نمونهها با انجام عملیات اکسیداسیون قلیایی و پوشش شیشه زیست فعال افزایش چشمگیری داشتند طوری که از 004 به حدود 0003 ویکرز افزایش یافت همچنین چسبندگی بین پوشش و زیرالیه افزایش یافت آزمون سایش نشان داد که مقاومت به سایش در نمونه دارای پوشش اعمالی به میزان قابل توجهی حدود 051 افزایش یافته است همچنین بررسی زیست فعالی نمونهها نشان از افزایش زیاد در میزان زیست فعالی آلیاژ تیتانیوم پوشش داده شده داشتند کلمات کلیدی زیست سازگاری اصالح سطح شیشه زیست فعال نانو ساختار پوشش دهی آلیاژ Ti6Al4V
چكيده انگليسي :
96 Fabrication and characterization of Ti6Al4V alloy coated with nanostructured bioactive glass with oxide intermediate layer Narges Asaadi samani n asaadisamani@ma iut ac ir Department of Material Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 IranDegree M SCAbstractTitanium and its alloys are widely used as implants in medicine due to their good mechanicalproperties and good biocompatibility and high corrosion resistance in the body environment Ti6Al4V alloy is very popular among titanium alloys due to its high strength excellentcorrosion resistance and light weight Titanium has also shown very high corrosion resistancein the body however its poor wear and biodegradation properties and inactivity lead theresearch to improve the surface area and improve the performance of this material and toprovide a coating to improve these Ti6Al4V alloy limitations is inevitable The purpose of thepresent study was to fabricate 58S nanostructured glass coat on this alloy by sol gel methodusing an oxide intermediate layer on the surface of the alloy and then to investigate itsbioactivity and mechanical properties In this regard titanium alloy samples were firstimmersed in NaOH solution for 2 5 5 7 5 and 10 hours and then subjected to heat oxidation Subsequently the 58S bioactive glass solution was synthesized by sol gel method Thetitanium alloy specimens were immersed in the solution at a rate of 1 mm s for three times Thecoatings were investigated using X ray diffraction XRD scanning electron microscopy SEM Fourier Transform Infrared Spectroscopy FTIR ATR hardness coating adhesion wear resistance and bioactivity evaluation The use of alkaline solution prior to thermaloxidation treatment increased the oxidation and formed a bioactive glass coating on thesubstrate The results showed that the bioactive glass coating was formed on the Ti6Al4Vsubstrate with favorable biological and mechanical properties and good thickness in thepresence of 58S oxide middle layer The hardness of the samples was significantly increasedby alkaline oxidation and bioactive glass coating and the adhesion between the coating and thesubstrate also increased Results showed that the wear resistance of the applied coating samplewas significantly increased Also the bioactivity of the samples showed a high increase in thebioactivity of Ti6Al4V Key words Biocompatibility Surface Modification Bioactive Glass Nanostructure Coating Ti6Al4V Alloy
استاد راهنما :
مهدي احمديان
استاد داور :
عباس بهرامي، شيدا لباف
