19629

۱۹۶۲۹

سنتز و شناسايي نانو زيركونيوم اكسيد به روشهاي هيدروترمال و سل ژل و بررسي عملكرد آن براي بهبود خواص نانوكامپوزيتها

كارشناسي ‌ارشد

شيمي معدني

۱۳۹۶-۱۳۹۷

1396/12/16

دكتر فرانك منطقي

شيمي

در اين پژوهش، نانو زيركونيوم اكسيد ( )ZrO2با دو مورفولوژي متفاوت به دو روش سل-ژل و هيدروترمال سنتز شده است. زيركونيوم اكسيد به دليل استحكام و پايداري بالايي كه دارد، دليلي براي استفاده از آن به عنوان هدف پروژه بوده است. هدف ما در اين تحقيق افزودن نانو پركننده به ( PMMAپلي متيل متا اكريلات) كه جزو اصلي سيمان استخواني اكريليكي و تشكيل نانو كامپوزيت براي اصلاح خواص مكانيكي آن است. به همين منظور ZrO2هايي با ابعاد نانو و دو نوع مورفولوژِي براي مقايسه بين خواص مكانيكي آنها به PMMA افزوده شد. همچنين به منظور نزديكي به ساختار استخوان طبيعي، هيدروكسي آپاتيت استخراج شده از استخوان گاو در ابعاد نانو به عنوان جزو سوم به كامپوزيت مورد نظر افزوده شد. خواص مكانيكي با استفاده از آزمايشهاي دندانه گذاري نانو و خراش نانو بررسي گرديده است. نتايج حاصل از آن بهبود در خواص مكانيكي نانو كامپوزيت سيمان استخواني PMMAبوده است كه با توجه به درصدهاي وزني مختلف ZrO2 سنتز شده به روش سل ژل و هيدروترمال به ترتيب 5و 3درصد وزني هريك از آن ها بهترين نتيجه را به خود اختصاص داده است.

1397/08/01

Synthesis and identification of nano zirconium oxide by hydrothermal and sol gel methods and its performance evaluation to improve the properties of nanocomposites

10/23/2018 12:00:00 AM

In this research, nano zirconium oxide (ZrO2) with two different morphologies was synthesized by two methods of sol-gel and hydrothermal. Zirconium metal, due to its high strength and stability, has been the reason for its use as a project's goal. Our goal in this research is to add nanoparticles to PMMA (Polymethyl Methacrylate), which is a major component of acrylic bone cement and the formation of nanocomposite to improve its mechanical properties. For this purpose, ZrO2 with nano dimensions and two types of morphology were added to compare their mechanical properties with PMMA. Also, in order to be close to the normal bone structure, the hydroxyapatite extracted from the cattle bone in the nano dimension was added as a third component to the desired composite. Mechanical properties have been investigated using nano indentation and scratch experiments. The result of this improvement was the mechanical properties of PMMA cement nanocomposite, which is the best result due to different weight percentages of ZrO2 synthesized by sol gel and hydrothermal method, respectively, of 3 and 5 wt% respectively. XRD, SEM and AFM have been used to identify synthesized compounds. Keywords: Zirconium oxide, Hydroxyapatite, Polymethyl methacrylate, Nanocomposite, Nano dentin test, Nano scratch test.