تأثیر اندازه پودر منیزیم در استحکام فشاری بایوکامپوزیت متخلخل منیزیم-هیدروکسی آپاتیت

نویسندگان

1 فارغ‌التحصیل کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران

2 پژوهشگر پسادکتری، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران

3 عضو هیئت‌علمی، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران

doi
10.22034/ijme.2023.420947.1861
چکیده

منیزیم و آلیاژهای آن به دلیل دارا بودن مدول الاستیسیته مشابه با استخوان و همچنین ویژگی‌های زیست سازگاری و زیست تخریب پذیری، کاربردهای گسترده‌‌ای در صنایع پزشکی و ساخت ایمپلنت‌های جذبی پیدا کرده‌اند. از طرفی بکارگیری ایمپلنت‌های منیزیمی با ساختار متخلخل می‌تواند سبب رشد نرخ جایگزینی استخوان به جای ایمپلنت جذبی گردد. با اضافه نمودن ذرات تقویت کننده هیدروکسی آپاتیت به منیزیم و آلیاژهای آن، می‌توان خواص مکانیکی و خوردگی آن را نیز بهبود بخشید. در این مقاله اثر اندازه پودر منیزیم در استحکام فشاری بایوکامپوزیت متخلخل منیزیم-هیدروکسی آپاتیت مورد مطالعه قرار گرفته است. نمونه‌های منیزمی و کامپوزیتی غیر متخلخل و متخلخل با درصد تخلخل حجمی 24% و 58% با استفاده از روش متالورژی پودر ساخته شده‌اند. برای این منظور دو نوع پودر منیزیم با اندازه‌های متفاوت µm 63 و µm 250، ذرات تقویت کننده هیدروکسی آپاتیت و ذرات آمونیوم‌بی‌کربنات بعنوان فاصله ‌دهنده بکار گرفته شد. نتایج آزمون فشار تک محوره نشان داد استحکام تمامی نمونه‌های خالص و کامپوزیتی که با پودرهای منیزیمی به اندازه µm 63 ساخته شده‌اند نسبت به نمونه‌های ساخته شده با پودر µm 250 تا میزان 103% بیشتر است. همچنین در تمامی تخلخل‌های بررسی شده کامپوزیت‌ها در مقایسه با نمونه‌های خالص استحکام فشاری بالاتری از خود نشان می‌دهند.