عنوان اختراع: ساخت نانو بیو كامپوزیت آلومینا زیركونیای چقرم شده

خلاصه اختراع

قطعات كاشتنی در بدن بایستی خواصی نظیر سختی، استحكام، تافنس شكست، مقاومت به سایش، مقاومت به خستگی، مقاومت به خوردگی بالا و دانسیته كم را در كنار زیست سازگاری مناسب با بدن دارا باشند. آلومینا Al2o3 به عنوان ماده پیش رو در این عرصه با استحكام و سختی بالا كاربرد وسیعی در زمینه اتصالات پروتزی دارد. تافنس شكست پایین سرامیكهای آلومینایی مهمترین نقطه ضعف آنها محسوب می شود. برای رفع این نقص ، زیر كونیا (ZrO2) تتراگونال، با وقوع استحاله های چقرمه سازی از نوع مارتنزیتی ، به زمینه آلومینا اضافه شد. به مخلوط پودر آلومینا - زیر كونیا ، ایتریا (Y2O3) نیز جهت تثبیت جزئی فاز تتراگونال زیر كونیا اضافه شد. از نانو ذرات Tio2 به عنوان كمك زینتر و بازدارنده رشد دانه استفاده شد. رفتار زینتر (تف جوشی) چهار تركیب كامپوزیت در سه دمای 1450، 1550 و 1650 درجه سانتی گراد به مدت 1 ساعت بررسی شد. نتایج نشان دد كه با كاهش دمای زینتر و افزایش میزان زیركونیا در تركیب كامپوزیت مونوكلینیك - زیر كونیا باقیمانده در دمای اتاق افزایش یافت. با بررسی چگالش نهایی، اندازه دانه نهایی، سختی و چقرمگی شكست تركیب 15 درصد مولی زیر كونیا زینتر شده در دمای 1550 درجه سانتی گراد به عنوان نمونه بهینه انتخاب شد. نمونه بهینه طبق استاندارد در محلول شبیه سازی شده بدون (SBF) به منظور بررسی زیست سازگاری غوطه ور شد. تصاویر میكروسكوپ الكترونی روبشی، الگوی پراش پرتو X و طیف FTIR تشكیل فاز زیست فعال هیدروكسی آپاتیت (HAP) به همراه تتا - تری كلسیم فسفات TCP - تتا را تایید كردند. نانو كامپوزیت تولید دشه با تافنس شكست چند برابری استخوان، سختی بالا و خواص زیست سازگاری ، به عنوان یك كاشتنی در محل اتصال استخوانها ، ران، فك و استخوان های تعویضی قابلیت استفاده را دارد.