10079

10079

بررسي اثر تركيب و عمليات حرارتي بر مكانيزم تبلور و خواص مكانيكي و بيواكتيويته شيشه سراميك¬هاي ميسريتي در سيستم SiO2-CaO-K2O-CaF2

دكتري

مهندسي مواد - سراميك

تير 1391

تير 1391

مارقوسيان- سرپولكي

چكيده ميسريت يك كاني سيليكات كلسيم پتاسيم است كه به روش شيشه سراميك سنتز مي شود. اين ماده داراي ساختار سيليكات زنجيره اي است و از خانواده شيشه سراميك هاي چقرمه محسوب مي شود. در تحقيق حاضر عوامل مؤثر بر تشكيل فاز ميسريت بررسي شد. از جمله اثر افزودنيهاي ، ، و در تشكيل فاز ميسريت مورد تحقيق قرار گرفت. نتايج نشان داد كه تشكيل فاز ميسريت را تشويق مي كند در حالي كه مانع تشكيل فاز ميسريت مي شود اما در عين حال موجب تشكيل فاز فلوئور آپاتيت مي¬شود. كه اين فاز داراي خواص زيست سازگاري است. از سوي ديگر افزودنيهايي نظير و در كنار به افزايش فاز ميسريت منجر شد. در اين تحقيق تركيب ثابتي با مقادير مختلف فلوئور ساخته شد و تشكيل فاز ميسريت در آنها مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان داد كه مقدار 7/4 درصد فلوئور در شيشه تهيه شده از تركيبات فوق منجر به تشكيل بيشترين ميزان فاز ميسريت مي گردد. دما و زمان بهينه جوانه زني به ترتيب و به مدت يك ساعت و دما و زمان بهينه رشد به ترتيب به مدت 3 ساعت بمنظور تبلور اوليه و به مدت 3 تا 5 ساعت براي تبلور نهايي تعيين گرديد. بررسي هاي فازي توسط XRD نشان داد كه فاز زنوتليت در دماي از فاز شيشه متبلور مي شود، كه تا دماي پايدار بوده و در اين دما به فاز ميسريت تبديل مي¬شود. پايداري فاز ميسريت تا دماي ادامه مي يابد و در اين دما به دو فاز ولاستونيت و فلوريت تبديل شده و اين دو فاز تا دماي ذوب پايدار مي مانند. مقدار فاز بلوري و آمورف در شيشه هاي عمليات حرارتي شده بر طبق روش Ohlberg-Strickler اندازه گيري شد. نتايج ريز ساختاري نشان داد كه ميسريت تشكيل شده داراي ساختار ميله اي درهم تنيده با قطر و طول حدود است كه اين ريزساختار باعث افزايش استحكام مكانيكي مي شود. استحكام خمشي اندازه گيري شده در محدوده 315±14 و چقرمگي شكست آن 3/7±0/15 است كه براي تركيبات شيشه سراميك مقادير بالايي است. آزمايشات زيست سازگاري تركيب بهينه نشان داد كه اين نمونه از خاصيت بايواكتيويته خوبي برخوردار است به گونه اي كه پس از 45 روز نگهداري در محلول SBF در اينكوباتور يك لايه هيدروكسي آپاتيت بر روي آن تشكيل شد. بنابر اين امكان پيوند آن در صورت قرار گرفتن در بافت زنده وجود دارد. واژگان كليدي: ميسريت، شيشه سراميك، فلوريت، سيليكات زنجيره‌اي