بررسي پارامترهاي موثر در ساخت شيشه زيست‌تخريب‌پذير سيستم SiO2-CaO-P2O5-Na2O به روش چاپ سه‌بعدي اكستروژني

كارشناسي ارشد

در اين پژوهش، تركيب شيشه زيست‌فعال 6P53B (7/52 % SiO2، 3/10 % Na2O، 8/2 % K2O، 2/10 % MgO، 0/18 % CaO و 0/6% وزني P2O5) به عنوان تركيب اوليه در نظر گرفته شده و اثر افزايش مقدار Na2O و دماي عمليات حرارتي بر تغييرات فازي، تحولات ريزساختاري و زيست‌فعالي داربست‌هاي ساخته شده توسط روش چاپ سه‌بعدي اكستروژني مورد مطالعه قرار گرفت. جهت تهيه جوهر چاپ با خواص جرياني سازگار با فرايند چاپ اكستروژني، ابتدا نوع چسب مناسب و همچنين نسبت چسب به پودر بهينه تعيين شده و سپس اثر توزيع اندازه ذرات بر رفتار جرياني جوهر بررسي شد. پس از بررسي جريان‌يابي و خواص ويسكوالاستيك، مشخص شد كه رفتار جرياني جوهر‌ها و همچنين كيفيت چاپ، با باريك‌تر شدن توزيع اندازه ذرات بهبود يافت. بررسي تحولات فازي و ريزساختاري شيشه‌ها پس از انجام عمليات حرارتي در بازه دمايي °C 600-800، نشان داد كه مقدار Na2O بيشتر در سيستم و همچنين افزايش دماي حرارت‌دهي، تبلور فازهاي سيليكاتي و فسفاتي را تشديد مي‌كنند. همچنين، بررسي‌ تصاوير ميكروسكوپي سطح نمونه‌ها پس از 14 روز غوطه‌وري در SBF، مشخص كرد كه در حضور فازهاي بلورين دايوپسايد و رنانيت، بلورك‌هاي آپاتيت به صورت كروي و يا گل‌كلمي تشكيل مي‌شوند. بعلاوه، زيست‌فعالي نمونه‌ها با تبلور فاز كمبايت در كنار بلورهاي دايوپسايد و رنانيت، افزايش يافته و شكل بلورك‌هاي آپاتيت از حالت كروي خارج شده و با توجه به دماي عمليات حرارتي و مقدار فاز كمبايت در ريزساختار شيشه، به اسفنجي و سوزني‌شكل تغيير كرد.

210528

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي مواد - سراميك

دكتر بيژن افتخاري يكتا - دكتر سيد امير غفاري