23654

بررسي اثر افزودني ها بر ريزساختار، خواص مكانيكي و زيست سازگاري آلوميناي مصرفي در براكت دنداني

كارشناسي ارشد

مهندسي پزشكي - گرايش بيو مواد

1396

1399/12/03

دكتر جعفر جوادپور-دكتر حميدرضا رضايي

دكتر مهدي قاسمي كاكرودي

مهندسي مواد و متالورژي

اين پروژه در ارتباط با براكتهاي سراميكي دنداني است كه نوعي از پر كاربردترين براكتهاي دنداني را شامل ميشوند. براكت آلومينايي به دليل خواص منحصر به فرد و بيشترين كاربرد، جايگاه بالاتري را در بين براكتهاي سراميكي دارد كه به روشهاي مختلف ساخت و توليد ميشود. با توجه به مزايا و معايب براكت آلومينايي در اين پروژه سعي بر ساخت براكتي به روش تفجوشي بدون فشار است كه با استفاده از افزودنيها، خواص آن بهبود يابد و همچنين تاثير مقادير مختلف افزودنيهاي اكسيد منيزيم و اكسيد تيتانيوم و دماي تفجوشي بدون فشار بر روي خواص مكانيكي و زيست سازگاري براكت مورد آزمايش و نتايج آن مورد بررسي قرار گرفته است. در اين روش ابتدا مخلوط پودري با نسبتهاي مولي مختلف از مواد اوليه كه شامل آلفا آلومينا، اكسيد تيتانيوم و اكسيد منيزيم است، اندازه گيري و تهيه شد. سپس پخت به روش تفجوشي بدون فشار در دو دماي °C1600 و °C1700 به مدت 2 ساعت انجام گرفت. از اكسيد تيتانيوم و اكسيد منيزيم به عنوان كمك زينتر و از PVA به عنوان چسب استفاده شد. ويژگيهاي فيزيكي و مكانيكي از جمله چگالي، سختي و استحكام خمشي مورد بررسي قرار گرفت. در نهايت تركيب حاوي 1/5-1/5 درصد مولي از TiO2 و MgO به عنوان تركيب بهينه انتخاب شد. بالاترين سختي و استحكام خمشي تركيب بهينه به ترتيب برابر با مقدار 13/08 گيگاپاسكال و 160/71 مگاپاسكال است. همچنيپ بررسيهاي فازي و ريز ساختاري نمونه سراميكي انجام شد و در بررسي زيست سازگاري تركيب بهينه، درصد سلولهاي زنده مانده با گذشت زمان به مقدار 71/12 درصد رسيد كه با توجه به الگوي سميت مواد دنداني، سميت نمونه به صورت خفيف بود و با گذشت زمان كمتر شد.

1400/03/02

Investigating the effect of additivies on microstructure, mechanical properties and cytotoxicity of Alumina used in dental bracket

2/22/2022 12:00:00 AM

This project is related to dental ceramic brackets, which are one of the most widely used dental brackets. Alumina brackets due to their unique properties and high usage, have higher position among ceramic brackets. According to the advantages and disadvantages of Alumina bracket, this project tries to make a bracket by pressureless method, which improves its properties by using additivies. Also the effect of different amounts of MgO and TiO2 and pressureless temperature on the mechanical properties and biocompatibility of the bracket have been tested and the results have been investigated. In this method, the mixture of powders with different molar ratios of raw materials including polycrystal alumina, titanium oxide and magnesium oxide was measured and prepared. Then pressureless sintering was performed at 1600℃ and 1700℃ for 2 hours. For the preparation of bracket, titanium oxide and magnesium oxide were used as sintering aid and PVA was used as a binder. The physical and mechanical properties including density, hardness and flexural strength were evaluated. Finally, a composition containing 1.5 – 1.5 mol% of TiO2 and MgO was selected as the optimal composition. The hardness and flexural strength of the optimal composition were 13.08 Gpa and 160.71 Mpa. Also X-ray diffraction and microstructure of ceramic sample were investigated and in the biocompatibility studies of the optimal composition, percentage of surviving cells reached 71.12% over time, which according to the pattern of toxicity of dental material, sample toxicity was mild and decreased over time.

براكت سراميكي آلومينايي , افزودني ها , تفجوشي بدون فشار

Ceramic Alumina bracket , Additivies , Pressureless Sintering