ساخت و ارزيابي خواص مكانيكي و زيستي داربست آلياژ Ti-Mo-Mn

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي مواد

كارشناسي ارشد

چكيده در بين مواد فلزي، تيتانيوم و آلياژهاي آن به عنوان مناسب‌ترين مواد براي كاربردهاي زيستي استفاده مي‌شوند كه به خاطر خواص آن هم چون زيست سازگاري، راحتي تغيير شكل، مقاومت به خوردگي عالي و مدول الاستيك پايين آن‌ها مي‌باشد. در بين آلياژهاي تيتانيوم، آلياژ Ti-6Al-4V به عنوان مهم‌ترين و پرمصرف‌ترين آلياژ شناخته شده است. اخيراً محققين نشان داده‌اند كه آلومينيوم و واناديوم باعث ايجاد مشكلاتي هم چون اختلالات عصبي و واكنش‌هاي آلرژيك مي‌گردد. بدين جهت امروزه به دنبال جايگزيني براي آلياژ Ti-6Al-4V مي‌باشند كه عاري از عناصر آلومينيوم و واناديوم باشند. در اين پژوهش هشت آلياژ تيتانيوم بدون آلومينيوم و واناديوم و با موليبدن و منگنز و همچنين آهن مورد بررسي قرار گرفت. آلياژهاي توليد شده به صورت نانو ذرات بوده و به روش آلياژسازي مكانيكي توليد شده¬اند. خواص مكانيكي و زيستي هر يك از آلياژها بررسي و امكان استفاده از آن‌ها به عنوان جايگزين استخوان متراكم و متخلخل آسيب ديده مشخص گرديد. نمونه‌هاي متراكم به روش SPS و نمونه‌هاي متخلخل با استفاده از روش متالورژي پودر و به كارگيري بي‌كربنات آمونيوم به عنوان فاصله گذار توليد گرديد. منابع نشان داد كه تمامي آلياژها از نظر مكانيكي، مناسب توليد داربست متخلخل بودند در حالي كه در بعضي از نمونه‌هاي SPS مشكل استحكام بالا وجود داشت. از لحاظ چسبندگي همه نمونه‌ها مناسب بودند، در حالي كه آزمون MTT نشان داد كه وجود عنصر آهن در آلياژ مي‌تواند باعث زنده‌ماني و تكثير بيشتر سلول‌ها شود. در نهايت مشخص گرديد كه نمونه Ti-15Mo-5Mn-1.5Fe بهترين نمونه از نظر مكانيكي و زيستي مي‌باشد. همچنين اين آلياژ كمترين نرخ خوردگي در محلول PBS (μm/Y 55/1) را داشته و نتايج MTT نشان داد كه پس از 7 روز زنده‌ماني سلول به 12/115 درصد رسيد.

232816

شناسايي و انتخاب مواد مهندسي

فني مهندسي گلپايگان

دانشگاه صنعتي اصفهان