21291

21291

بررسي تاثير روش سنتز بر خواص شيميايي و ريزساختاري تري كلسيم فسفات

كارشناسي ارشد

سراميك

1395

1398/4/25

دكتر رحيم نقي زاده - دكتر حميدرضا رضايي

مواد و متالورژي

زيست سازگاري عالي سراميك¬هاي كلسيم فسفات منجر به استفاده گسترده از اين بيو مواد شده است. از جمله كلسيم فسفات¬هاي رايج مورد استفاده، سراميك¬هاي هيدروكسي آپاتيت و تري كلسيم فسفات مي¬باشد. اهميت اين بيوسراميك¬ها به دليل شباهت شيميايي اين مواد به جزء معدني استخوان و دندان، حلاليت نسبي كم و زيست فعالي بالاي آن¬ها مي¬باشد. تري كلسيم فسفات در محيط درون تني قابليت جذب دوباره و هدايت رشد استخواني بسيار عالي دارد و همواره تمايل دارد توسط استخوان جديد رشد كرده جايگزين شود. اين ويژگي از مزاياي قابل توجه تري كلسيم فسفات نسبت به ساير بيو مواد، كه قابليت جذب دوباره و جايگزيني توسط استخوان جديد ندارند، مي¬باشد. اهميت مواد بيوسراميك سنتز شده به توانايي آن در تشكيل پيوند با استخوان ميزبان مي¬باشد. بنابراين محققان سعي دارند تعادلي بين ويژگي¬هايي چون زيست فعالي، مقاومت مكانيكي و حلاليت با كنترل اندازه ذرات، مورفولوژي و تركيب ايجاد كنند. ويژگي¬هاي ريزساختاري و شيميايي مواد سنتز شده با روش¬هاي سنتز و شرايط سنتز متفاوت قابل كنترل است. هدف از اين پژوهش بررسي تاثير روش سنتز بر خواص شيميايي و ريزساختاري تري كلسيم فسفات مي¬باشد. به اين منظور از نيترات كلسيم چهار آبه و دي آمونيوم هيدروژن فسفات به عنوان پيش ماده كلسيم و فسفر استفاده شد. تري كلسيم فسفات توسط سه روش سنتز رسوبي، سل-ژل و احتراقي محلولي با پيش ماده كلسيم نيترات و دي آمونيوم هيدروژن فسفات به عنوان منابع تامين كننده كلسيم و فسفر، سنتز شد. مشخصه¬يابي نمونه¬هاي سنتز شده با آزمون¬هاي ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM)، آناليز حرارتي افتراقي/وزني (STA)، پراش اشعه ايكس (XRD) و آناليز طيف سنجي پراش انرژي پرتو ايكس (EDAX) انجام شد. نمونه¬هاي سنتز شده به روش¬هاي متفاوت، در هر سه روش نمونه¬ها بمنظور رسيدن به فاز بتا-تري كلسيم فسفات خالص در دماهاي متفاوت كلسينه شدند. با توجه به نتايج به دست آمده از تصاوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي مي¬توان دريافت كه موروفولوژي و اندازه ذرات وابسته به نوع سنتز بتا-تري كلسيم فسفات مي¬باشد.

1398/08/22

Investigating the effect of synthesis method on the chemical and microstructural properties of tricalcium phosphate

7/16/2019 12:00:00 AM

The excellent biocompatability of calcium phosphate ceramics has lead to their extensive use as biomedical materials. The most commonly used calcium phosphates are hydroxyapatite (HA) and tricalcium phosphate (TCP) ceramics due to their close chemical similarity to the inorganic component of bone and tooth their relatively low solubility and high bioactivity. TCP has been shown to be resorbed in vivo with new bone growth replacing the resorbed implanted TCP. This property is a significant advantage of TCP compared to other biomedical materials which are not resorbed and replaced by natural bone [1]. The important condition of a material designed for bone substitution a, is the ability to create a bond with the host living bone. Therefore, researchers have tried to customize its properties such as bioactivity, mechanical strength and solubility by controlling its composition, morphology and particle size [2]. The aim of this study was to investigate the effect of synthesis method on the chemical and microstructural properties of tricalcium phosphate. For this purpose, Diammonium hydrogen phosphate and calcium nitrate 4-hydrate were used as starting materials and ammonia solution was used as the agent for pH adjustment. Tri-calcium phosphate was synthesized by three methods of precipitation, sol-gel and soluble combustion with calcium nitrate and di-ammonium hydrogen phosphate as sources of calcium and phosphorus. The obtained TCP nanostructures were systematically investigated by analytical techniques such as Scanning Electron Microscopy (SEM), Differential Thermal Analysis (DTA), X-ray diffraction (XRD). The XRD analysis of three different method showed that the rhombohedral structure of the beta-tricalcium phosphate and average crystallite size was estimated from this analysis. The electron microscopic analysis confirmed the different morphologies obtained by varying the synthesis methods.