نام پژوهشگر: رضا هاشمی فر

اعمال پوشش نانو هیدروکسی آپاتیت با روش الکتروفورتیک روی آلیاژ ti-13nb-13zr و بررسی خواص خوردگی آن در محلول رینگر
پایان نامه دانشگاه آزاد اسلامی - دانشگاه آزاد اسلامی واحد یزد - دانشکده مهندسی 1393
  رضا هاشمی فر   آرمان زارع بیدکی

تیتانیوم و آلیاژهای آن، به صورت ایمپلنت های فلزی در ارتوپدی به کار می روند، که ناشی از زیست سازگاری و خصوصیات مکانیکی و خوردگی عالی آنها است. در بین آلیاژهای تیتانیوم استفاده از آلیاژ ti-13nb-13zr به دلیل عدم وجود عناصر سمی و خواص مکانیکی آن رو به افزایش است. ایجاد پوشش روی ایمپلنت ها یکی از متداول ترین راه ها جهت افزایش زیست سازگاری و مقاومت یه خوردگی ایمپلنت ها است، که در این میان هیدروکسی آپاتیت به علت بافت شبه استخوانی و توانایی تحریک رشد استخوان و کمک به ترمیم آن به عنوان اصلی ترین پوشش برای این آلیاژ مطرح است. در این پژوهش به دلیل سادگی و ارزانی، امکان استفاده از زیرلایه های با شکل پیچیده و امکان کنترل آسان ضخامت و مورفولوژی پوشش نهایی، از روش الکتروفورتیک برای اعمال این پوشش استفاده شد. در روش الکتروفورتیک آلیاژ ti-13nb-13zr به عنوان کاتد و فولاد زنگ نزن 316 به عنوان آند به منبع dc با ولتاژ 120 ولت وصل شدند. از اتانول حاوی نانو ذرات هیدروکسی آپاتیت نیز به عنوان سوسپانسیون پوشش دهی استفاده شد. نمونه های پوشش داده شده در دمای 800 درجه سانتی گراد به مدت 1 ساعت زینتر شدند. برای بررسی رفتار خوردگی نمونه ها در محلول رینگر از آزمون پلاریزاسیون استفاده شد. ساختار نمونه ها قبل و بعد ازخوردگی با میکروسکوپ الکترونی رویشی (sem) بررسی شد. برای بررسی پوشش از میکروسکوپ نیروی اتمی (afm) و sem استفاده شد. نتایج آزمون ها نشان داد که آلیاژ ti-13nb-13zr به علت تشکیل لایه محافظ nb2o5 روی سطح آلیاژ که نسبت به لایه ی محافظ تشکیل شده روی سطح دیگر آلیاژهای تیتانیوم پایدارتر است، از مقاومت به خوردگی بالاتری برخوردار است. از این رو می تواند جایگزین مناسبی برای سایر آلیاژهای تیتانیوم به عنوان ایمپلنت شود، همچنین اعمال پوشش نانوهیدروکسی آپاتیت با کیفت بالا با قطع دسترسی محلول خورنده به سطح آلیاژ و محافظت از لایه ی محافظ سطحی سبب کاهش چشمگیر سرعت خوردگی آلیاژ ti-13nb-13zr در محلول رینگر می شود.