فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

آلیاژهای شبه‌پایدار گام-متال به‌دلیل خواص مکانیکی مناسب، پایداری حرارتی و قابلیت زیست‌سازگاری، گزینه‌ای مناسب برای کاربردهای پزشکی محسوب می‌شوند. در این پژوهش نیز با استفاده از معیارهای ترمودینامیکی یک ترکیب مناسب از این سیستم آلیاژی با تمرکز بر خواص مورد نیاز برای ساخت ایمپلنت‌های دندانی طراحی و در ادامه تولید شد. از این رو در گام نخست سعی شد تا با استفاده از معیارهای مکانیکی و شاخص‌های ترمودینامیکی شامل مرتبه پیوند ( )، سطح انرژی اوربیتال d فلز ( )، نسبت الکترون به اتم ( e / a ) و اختلاف شعاع اتمی ( ) و همچنین انجام محاسبات بر مبنای پایگاه داده CALPHAD ترکیب مناسبی از آلیاژ گام-متال با خواص ویژه طراحی شود. این ترکیب حاوی ۵۸% تیتانیوم ، 5/37% نیوبیوم و 5/4% زیرکونیوم بود ومقادیر به دست آمده برای شاخص‌های ، ، e / a و  در این ترکیب به ترتیب برابر با 87/2، 45/2، 24/4 و 377/0 به دست آمدند که در محدوده مجاز برای آلیاژهای گام-متال هستند. پس از این مرحله، آلیاژ طراحی شده با استفاده از روش ذوب مجدد قوس تحت خلأ (VAR) تولید شد و در ادامه آلیاژ ریختگی پس از انجام فرایند‌های همگن‌سازی، تحت عملیات‌های نورد گرم و سرد قرار گرفت. به منظور مشخصه‌یابی نمونه‌های تولید شده از آزمون‌های پراش پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)، میکروسکوپ نوری (OM) و سختی‌سنجی استفاده شد. نتایج به دست آمده نشان داد که نمونه ریختگی شامل یک ساختار تک فاز β است. این فاز به‌عنوان فاز غالب در تمامی مراحل همگن‌سازی و نورد سرد و گرم حفظ شد. البته ذکر این نکته حائز اهمیت است که در شرایط نورد گرم و سرد، فازهای ثانویه مانند α′ ، α′′ و ω در ساختار تشکیل شدند. در این بین فرآیند نورد سرد منجر به بیشترین افزایش سختی (HV 6 ± 252) و چگالی نابجایی‌ها (cm -2 10 14 ×00/3) شد. در نهایت یافته‌های این مطالعه نشان داد که این آلیاژ با توجه به پایداری فاز β و خواص ساختاری مطلوب می‌تواند به عنوان گزینه‌ای مناسب برای بکارگیری در ساخت ایمپلنت‌های دندانی و ارتوپدی محسوب شود.