در این پژوهش، امکان اکسترودپذیری سرد نانوکامپوزیت fe-tic تحت تاثیر روانساز قلع و گرافیت مورد بررسی قرار گرفت. به منظور بررسی میزان تاثیر روانسازها در کنار سایر پارامترهای موثر بر اکسترودپذیری، از طراحی آزمایش به روش تاگوچی استفاده گردید. پس از انتخاب جدول آزمایشها، پودرها با درصدهای وزنی مشخص شده آسیاکاری شده، تمامی آنها با فشار و دمای یکسان، فشرده و پیش تف جوشی شدند و سپس با نرخ های متفاوت اکسترود شدند. به منظور بررسی تاثیر روانکاری دیواره ی قالب، اکستروژن نمونه ها در دو مرحله بدون روانکاری دیواره ی قالب و با روانکاری دیواره توسط گرافیت صورت گرفت. پس از اکسترود نمودن تمامی نمونه ها و مقایسه ی کیفیت آنها با استفاده از یک معیار کمی، با استفاده از روش آنالیز واریانس مشخص گردید که مدت زمان آسیاکاری بیشترین تاثیر را بر اکسترودپذیری fe-tic داشته و میزان تاثیر فاز tic و روانساز قلع تقریبا برابر است. جهت ارزیابی تاثیر روانسازها بر خواص ماده مرکب fe-tic، نمونه هایی که باموفقیت اکسترود شدند از مقطع طولی تحت آزمایش متالوگرافی، sem، سختی سنجی و آزمایش فشار قرار داده شدند. نتایج نشان می دهد که حضور قلع آزاد در مرز ذرات موجب تسهیل سیلان ذرات بر روی یکدیگر، جلوگیری از الگوی سیلان نامنظم و موجب یکنواختی خواص محصول اکسترود می گردد. استفاده از قلع بصورت پودری و مخلوط با پودرهای تشکیل دهنده ی ماده مرکب و کاربرد گرافیت در روانکاری دیواره ی محفظه ی اکستروژن، بیشترین کارایی را را دربهبود اکسترودپذیری ماده مرکب fe-tic نشان می دهد.

یکی از مهمترین چالش¬ها در مورد پوشش¬های هیدروکسی آپاتیت پلاسما اسپری شده بر روی ایمپلنت-های تیتانیومی، عدم درگیری مکانیکی استخوان تشکیل شده بر سطح پوشش با استخوان میزبان وسست شدن ایمپلنت، تجمع باکتریها و ایجاد پوسیدگی در فصل مشترک بافت/ایمپلنت، چقرمگی شکست پائین و چسبندگی کم هیدروکسی آپاتیت به زیرلایه می¬باشد. تحقیق حاضر با هدف اعمال پوشش هیبریدی فلوئورآپاتیت/تیتانیا/نانولوله کربنی (دکوراسیون شده با عامل آنتی باکتریال مس) با روش سل-ژل بر روی زیرلایه ti-6al-4v برای رفع چالش¬های فوق انجام شده است. فلوئورآپاتیت [ca10(po4)6f2]، دارای خاصیت ضد پوسیدگی بوده و افزودن tio2 به پوشش هیدروکسی آپاتیت باعث بهبود چسبندگی به ایمپلنت¬های تیتانیومی می¬شود. نانولوله¬های کربنی دارای مشابهت فیزیکی با کلاژن¬ (فاز آلی استخوان) بوده و در مقادیر کم قابلیت بهبود خواص مکانیکی هیدروکسی آپاتیت را داراست. توزیع مناسب و افزایش برهمکنش فازها با نانولوله¬های کربنی توسط بهینه¬سازی پتانسیل زتا در فرایند دکوراسیون مورد بررسی قرار گرفت. رفتار زیستی پوشش در محیط آزمایشگاهی مورد ارزیابی قرار گرفت. تاثیرات تقویت کننده¬ها بر خواص مکانیکی پوشش توسط آزمون¬های نانودندانه¬گذاری و خراش انجام شد. نتایج نشان داد که سنتز کامپوزیت هیبریدی با خلوص بالا مستلزم کنترل دقیق پارامترهای فرایند بویژه ph در فرایند سل-ژل می¬باشد. افزایش ph در سل فلوئورآپاتیت باعث بهبود فرایند هیدرولیز و افزایش قابلیت واکنش¬پذیری پیش¬ماده¬های کلسیم و فسفات می¬شود. گروههای پیوندی مشخص شده در آنالیز¬ ftir، رفتار جذب uv و تصاویر tem نمونه¬ها مشخص نمود که دکوراسیون نانولوله¬های کربنی با مس باعث ایجاد اتصال در فصل مشترک فازها در پوشش کامپوزیتی می¬گردد. حضور ذرات مس بر سطح نانولوله¬های کربنی محل¬های مناسبی را برای جذب الکترواستاتیکی ti-oh و جوانه زنی هتروژن tio2 ایجاد می¬کند. سپس جذب یونهای کلسیم بر سطح ذرات اکسید تیتانیوم اتفاق افتاده و اتصال قوی بین سه فاز در پوشش هیبریدی برقرار می¬شود. آزمون¬های مکانیکی، بهبود خواص مکانیکی پوشش در حضور نانولوله¬های کربنی دکوراسیون شده را اثبات نمود که ناشی از اتصال مناسب با سایر فازها در پوشش و همزمان پل زدن نانولوله¬ها در زمینه می¬باشد. رفتار زیستی پوشش هیبریدی نسبت به فلوئورآپاتیت خالص بهبود یافته و حضور مس در کامپوزیت موجب ایجاد خاصیت آنتی باکتریال در آن شد. بررسی¬های مورفولوژیکی نشان داد که حضور نانولوله¬های کربنی باعث ایجاد مورفولوژی گل رز در پوشش و همچنین القای تشکیل آپاتیت بیولوژیکی با مورفولوژی فیبری در سطح پوشش، پس از قرار گیری در sbf می¬شود. بنابراین پوشش هیبریدی سنتز شده قابلیت ایجاد درگیری مکانیکی با استخوان مجاور ایمپلنت را با رشد فیبرهای آپاتیتی درون ساختار متخلخل استخوان داراست.