استفاده از كامپوزيت هاي frc در كاربرد هاي شكستگي استخواني

كارشناسي ارشد

استفاده از فلزات در كاربردهاي تثبيت شكستگي استخوان به علت خواص غيرقابل كنترل، جاي خود را به كامپوزيت‌هاي تقويت شده با الياف داده‌اند. الياف UHMWPE به علت خواص عالي كه دارند ؛ در اين كاربرد مورد استفاده‌اند؛ امّا طبيعت غيرقطبي و خنثاي آن‌ها موجب كاهش چسبندگي بين الياف و رزين و در نتيجه تضعيف خواص كلي كامپوزيت مي‌شود. در اين تحقيق اصلاح سطح الياف و يا مهندسي حد واسط اين كامپوزيت‌ها از طريق كرونازدن و سيلانه كردن و جا دادن نانوذرات سيليكا در رزين وPOSS-MA در فرمولاسيون پوشش الياف انجام مي‌شود و سپس از الياف اصلاح شده، كامپوزيت ساخته مي‌شود. و خواص سطحي الياف به وسيله تست‌هاي ATRFTIR و SEM بررسي مي‌شوند و استحكام و مدول الاستيك كامپوزيت توسط نمونه‌هاي و همين‌طور چقرمگي شكست كامپوزيت توسط نمونه‌هاي بررسي مي‌شوند. در نتيجه تغييرات ويژگي‌هاي مكانيكي و شيميايي سطح الياف اصلاح شده بررسي مي‌شوند. اليافي كه تحت 5 ثانيه كرونا قرار گرفته بودند و سيلانه شده بودند و در ساختار پوشش آن‌ها مولكول POSS-MA و در رزين آن نانوذرات سيليكا قرار گرفته بود ؛ هنگاميكه تحت كامپوزيت‌سازي قرار گرفتند، خواص مكانيكي بالاتري را نشان دادند. گروهي كه در آن از الياف اصلاح شده با كروناوسيلان و POSS-MA استفاده شده بود ؛ استحكام خمشيMpa 5/178 و چقرمگي شكست 39/5 Mpa. m1/2 و مدول الاستيك 9/6 Gpa را نشان دادند و درگروهي كه در آن‌ها از رزين تقويت شده با نانوذرات سيليكا استفاده شده بود، استحكام خمشي به 58/192 Mpa افزايش پيدا كرد و چقرمگي شكست در آن كاهش يافت. عكس‌هاي SEM نشان دهنده‌ي بهبود يافتن چسبندگي ميان الياف و رزين هستند و در اين صورت، كامپوزيت‌هاي FRC در كاربردهاي شكستگي استخوان با خواص مكانيكي بهبود يافته، توسط اين الياف اصلاح شده تهيه شده‌اند.

190056

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر محمد عطايي

مهندسي پزشكي - بيومواد

دكتر شمس الدين ميردامادي - دكتر محمدرضا نعيمي جمال