توصيفگر ها :
آليا ژ TiAl6V4 , پوشش دهي , شيشه زيست فعال , منگنز , زيست فعالي , خوردگي
چكيده فارسي :
TiAl6V4 به علت خواص مكانيكي عالي، مقاومت بالا در برابر خوردگي، خواص شيميايي-فيزيكي مناسب و سازگاري خوب با مواد زيستي به طور وسيعي و بوِيژه در زمينه پزشكي كاربرد گسترده پيدا كرده است. با اين وجود تحقيقاتي براي كاهش رهايش يوني عناصر آلومينيوم و واناديم ، افزايش مقاومت به خوردگي و زيست فعالي آلياژ TiAl6V4 بوسيله پوشش دادن انجام شده است. شيشه هاي زيست فعال و از ميان آن ها شيشه زيست فعال 5S45 از مهم ترين مواد به عنوان پوشش براي TiAl6V4 شناخته مي شوند. از طرف ديگر عنصر منگنز از عناصر ضروري براي بدن است. برخي از پژوهش ها بهبود ويژگي زيست فعالي و مقاومت به خوردگي زير لايه هاي TiAl6V4 بوسيله اعمال پوشش هاي كامپوزيتي شيشه هاي زيست فعال را نشان داده اند. در اين پژوهش دو نوع شيشه زيست فعال 5S45 به روش سل ژل سنتز شدند. نوع اول شيشه زيست فعال 5S45 ساده و نوع دوم شيشه زيست فعال 5S45 دوپ شده با 1 درصد منگنز بود. شيشه هاي زيست فعال را به روش غوطه وري بر روي TiAl6V4 پوشش داده شدند. به منظور به حداقل رساندن ترك هايي كه ممكن است بر روي پوشش ايجاد شود مقدار 3 درصد وزني سديم آلژينات به محلول هاي شيشه هاي زيست فعال اضافه شد. به منظور مشخصه يابي، پودر شيشه هاي زيست فعال بوسيله پراش پرتو ايكس (XRD) ، طيف سنجي فروسرخ با تبديل فوريه (FTIR-ATR) و ميكروسكوپ الكتروني روبشي(SEM) و نمونه هاي پوشش داده شده بوسيله آزمون هاي XRD , SEM ، آزمون هاي زيست فعالي، رهايش يوني از زير لايه، ترشوندگي و خوردگي مورد بررسي قرارگرفتند. دوپ كردن 1 درصد منگنز منجر به كاهش اندازه ذرات شيشه زيست فعال و تغيير رنگ آن از سفيد به قهوه اي شد. نمونه TiAl6V4 با پوشش شيشه زيست فعال دوپ شده با منگنز از دو نمونه با پوشش شيشه زيست فعال 5S45 ساده و نمونه بدون پوشش رفتار زيست فعالي بهتري را از خود نشان داد. نسبت كلسيم به فسفات براي TiAl6V4 بدون پوش78/1، با پوشش ساده 81/1 و با پوشش دوپ شده 90/1 بود. رهايش آلومينيوم براي نمونه هاي پوشش داده شده يك سوم رهايش آلومينيوم براي نمونه بدون پوشش بود. در بين نمونه هاي پوشش دار نمونه TiAl6V4 با پوشش دوپ شده حدود 11 درصد رهايش واناديم كم تري نسبت به نمونه TiAl6V4 با پوشش دوپ نشده داشت. نمونه با پوشش دوپ شده ميانگين زاويه تر شوندگي 42/16، نمونه با پوشش دوپ نشده ميانگين زاويه ترشوندگي 96/14و نمونه بدون پوشش ميانگين زاويه تر شوندگي 12/90 را دارا بودند. مقاومت به خوردگي نمونه TiAl6V4 با پوشش دوپ شده 606 كيلو اهم بر سانتي متر مربع، بدون پوشش 3/2 مگا اهم بر سانتي متر مربع و نمونه با پوشش دوپ نشده 1/3 مگا اهم بر سانتي متر مربع بود.
كلمات كليدي
چكيده انگليسي :
TiAl6V4 has been widely used, especially in medicine, due to its excellent mechanical properties, high corrosion resistance, good chemical-physical properties and good compatibility with biological materials. However, researches has been done to reduce releasing of Aluminium and Vanadium from TiAl6V4 and improve the biocompatibility, corrosion resistance and bioactivity properties of TiAl6V4 alloy by coating. Bioactive glass, such as 45S5 bioactive glass, is one of the most important materials known as a coating on TiAl6V4 alloy. Manganese, on the other hand, is an essential element for the body. In this study, two types of 45S5 bioactive glass were synthesized by sol-gel method. First simple was 45S5 bioactive glass and second was 45S5 bioactive glass doped with 1% manganese. For The second type, manganese was replaced the calcium element in the structure of 45S5 bioactive glass. For coating, the titanium alloy was immersed in bioactive glass solutions. In order to minimize cracks that may occur on the coating, 3% weight of sodium alginate was added to the bioactive glass solutions. Bioactive glasses were examined by X-ray diffraction and electron microscope and FTIR-ATR. SEM. X-ray diffraction, bioactivity, ion releasing, wetting and corrosion properties of uncoated TiAl6V4 and TiAl6V4 with the two type coating were investigated .Doping manganese reduced the particle size of 45S5 bioactive glass, created residual tensile stress and change powder’s colour from white to brown. bioactive properties of TiAl6V4 samples with doped coatings were better detected than all other samples. Al releasing of the coated samples was almost same and was lower than uncoated sample. The doped TiAl6V4 sample had less vanadium releasing than the simple coated sample. Doped coatings showed greater Wettability angle than simple coated sample. Corrosion resistance of specimens increased from doped coat, uncoated and simple 45S5 bioactive glass coatings, respectively.
