DEVELOPMENT OF NANOSTRUCTURED Ti AND Nb-BASED ALLOYS FOR BIOMEDICAL APPLICATIONS
No Thumbnail Available
Date
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Saudi Digital Library
Abstract
يفضل التيتانيوم وسبائكه فى المجال الطبى وطب الاسنان مقارنة بالسبائك التقليدية وذلك بسبب خصائصه الميكانيكية الجيدة والتوافق الحيوى . تم استخدام سبائك التيتانيوم مع اضافة عناصر مثل الالمونيوم والفاناديوم والكروم والنيكل , ومع ذلك فان هذه العناصر لها تاثير سلبى يعيق الاستفادة من هذه السبائك مثل السمية والسمية الوراثية والتى تؤدى الى خفض التوافق الحيوى . بالاضافى الى ذلك فان الاندماج العظمى للمواد المطورة حديثا للانسجة هى واحدة من الاهداف الرئيسية فى ابحاث المواد الطبية لتطبيقات العظام والاسنان للحصول على تفاعل معزز مع الخلايا. تركز هذه الرسالة على تطوير سبائك التيتانيوم والنيوبيوم ذات البنية النانومترية من عناصر غير سامة وتتميز بخصائص ميكانيكية محسنة للتطبيقات الطبية الحيوية باستخدام عملية التسابك الميكانيكى والتلبيد بشرارة البلازما . تم تصنيع مركبات مختلفة باستخدام عملية التسابك الميكانيكى ثم تم عمل توصيف باستخدام حيود الاشعة السينية والمجهر الالكترونى الماسح والمنتقل . بعد ذلك تم عمل تلبيد للسبائك باستخدام شرارة البلازما . تم عمل فحص للبنية المجهرية والخواص الميكانيكية للعينات الملبدة لدراسة تاثير متغيرات عملية التلبيد بالشرارة الكهربائية على البنية المجهرية والخصائص الميكانيكية باستخدام حيود الاشعة السينة و المجهر الالكترونى الماسح والمنتقل ومقياس فيكر للصلادة وقياسات العلامة النانومترية. اظهرت نتائج سبيكة النيوبيوم زركونيوم نجاح تصنيع سبيكة النيوبيوم زركونيوم ذات بينية نانومترية بمتوسط حجم حبيبات يتراوح من 100 الى 300 نانوميتر للمرة الاولى باستخدام عمليات التسابك الميكانيكى والتلبيد بشرارة البلازما الكهربائية.صلادة فيكرز للعينة 584 وكثافة نسبية تقدر بنحو 97.9 % . ا وضحت النتائج ايضا ان زيادة الطاقة لنظام النيوبيوم زركونيوم باستخدام عملية التسابك الميكانيكى ينتج عنه تكوين محلول ذائب و طور غير متبلور والذى يتبلور ميكانيكيا الى طور متمركز الوجه مع الاستمرار فى عملية التسابك الميكانيكى. الطور الغير متبلور تم الحصول عليه بعد وقت اقل فى عملية التسابك الميكانيكى مقارنة بالطور متمركز الوجه. بالاضافة الى ذلك تم الحصول على طور غير متبلور لاول مرة عند تركيز منخفض للزركونيوم. اظهرت النتائج لسبيكة التيتانيوم نيوبيوم زركونيوم تصنيع سبيكة ذات بنية نانومترية من عناصر غير سامة بنجاح بتكوين مجهرى بيتا مع الفا وخصائص ميكانيكية محسنة للمرة الاولى باستخدمات عمليات التسابك الميكانيكى والتلبيد بشرارة البلازما الكهربائية. اوضحت النتائج الحصول على بنية بكثافة 100% تقريبا باستخدام التلبيد بالشرارة الكهربائية عند درجة حرارة 1200 درجة مئوية . التركيب المجهرى للسبيكة يتكون من مصفوفة من بيتا تيتانيوم والتى تحيط بتيتانيوم الفا. كما ان التركيب المجهرى للسبيكة متجانس كيميائيا ذو صلادة فيكرز 657. السبيكة النانومترية ذات حجم حبيبات للطور الفا الموزع يتراوح بين 70 و140 نانوميتر والتى تعتبر واعدة لتعزيز وزيادة التصاق العظام ( الخلايا التى تكون مصفوفة العظام) وتؤدى الى تعزيز التفاعل مع الخلايا. السبيكة ااتى تم تطويرها ذات البنية النانومترية مقترحة للتطبيقات الطبية الحيوية كنسيج فى تطبيقات العظام والاسنان.