سنتز و مشخصه یابی نانوپودر ولاستونیت به روش سل ژل و بررسی خواص مکانیکی و فیزیکی کامپوزیت ولاستونیت- PMMA- BaSO۴برای کاربرد ترمیم استخوان

ولاستونیت با فرمول شیمیایی (CaSiO۳) یک سرامیک زیستی کلسیم سیلیکاتی است که با دارا بودن خواصی همچون پایداری حرارتی بالا، رنگ سفید مناسب، زیست فعالی و زیست سازگاری بالا، خواص فیزیکی و شیمیایی نزدیک به دندان های طبیعی بدن انسان می تواند گزینه مناسبی به عنوان ماده پر کننده در ترمیم استخوان انتخاب شود. هدف از پژوهش حاضر سنتز نانوپودر ولاستویت به روش سل ژل و بررسی رفتار مکانیکی ، فیزیکی و شیمیایی نمونه های سیمانی ولاستونیت می باشد. در این تحقیق ابتدا نانوپودر ولاستویت به روش سل ژل تهیه شده و پس از خشک شدن، در ۲ دمای ℃۸۷۰ و ℃۱۰۰۰ تحت عملیات حرارتی قرار گرفتند. سپس نانوپودر ولاستونیت به همراه باریم سولفات و پلی متیل متا آکریلات (PMMA) با نسبت پودر به مایع ۱:۱ به صورت خمیر سیمانی درآمده و به صورت قطعات استوانه ای شکل با قطر mm۴/۵ و ارتفاع mm۹ بدست آمدند. برای مشخصه یابی پودر ولاستونیت به دست آمده از آنالیز های XRD, FTIR وآنالیز حرارتی همزمان STA استفاده شد. سختی ویکرز نمونه های کامپوزیتی ولاستونیت-PMMA-BaSO۴ ، استحکام فشاری، چگالی و تغییرات زمان و دمای گیرش آنها نیز مورد بررسی قرار گرفت. طبق نتایج حاصل با عملیات حرارتی نمونه ولاستونیت سنتز شده تا ℃۸۷۰ به طور کامل نانوپودر بلوری ولاستونیت با اندازه بلورک های nm۶۵ بدست آمد. همچنین بررسی استحکام فشاری کامپوزیت های ولاستونیت-PMMA-BaSO۴ با درصدهای وزنی ولاستونیت مختلف نشان داد افزایش میزان ولاستونیت تا ۴۰ درصد وزنی استحکام فشاری نمونه ها تا MPa۱۶۰ افزایش یافت. سختی و اندازه چگالی نمونه های کامپوزیت نیز با درصد وزنی ولاستونیت رابطه مستقیم داشته و با افزایش آن، چگالی نمونه ها از ۱/۱۸ تا gr/cm۳ ۲/۲ و سختی آنها از ۱۵ تا ۴۷ ویکرز افزایش یافت. بررسی تغییرات زمان و دمای گیرش نمونه ها نیز نشان داد با افزایش درصد وزنی ولاستونیت تا ۴۰ درصد زمان گیرش به زیر ۵ دقیقه و دمای گیرش در حدود ℃۳۷ بدست آمد.

کلیدواژه ها:

ولاستویت ، سل ژل ، زیست فعال ، زیست سازگار ، عملیات حرارتی ، استحکام فشاری