تشکیل پوشش نانومتخلخل هیدروکسی‌آپاتیت- تیتانیا با روش اکسیداسیون جرقه میکرونی و رابطه پارامترهای رشد با خواص پوشش

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشگاه علم و صنعت ایران- دانشکده مهندسی مواد- گروه سرامیک

چکیده

لایه­های کامپوزیتی نانوساختار هیدروکسی‌آپاتیت- تیتانیا به کمک فرآیند اکسیداسیون جرقه میکرونی در الکترولیت حاوی نمک­های استات کلسیم و بتا گلیسرو فسفات با غلظت­های متفاوت و تحت زمان­های متفاوت ایجاد شدند. تأثیر این دو پارامتر متغیر بر روی ریزساختار، زبری سطح، ساختار فازی و ترکیب شیمیایی لایه­ها بررسی گردید. مطالعه بر روی ترکیب لایه­ها بر مبنای تکنیک­های XRD وXPS نشان داد که آنها شامل فازهای هیدروکسی‌آپاتیت، آناتاز، تیتانات کلسیم و آلفا تری ‌کلسیم فسفات هستند. مشاهده شد که درصد نسبی هیدروکسی‌آپاتیت، در غلظت الکترولیت کم تحت زمان­های رشد پایین، اما در غلظت الکترولیت زیاد تحت زمان­های رشد متوسط به بیشترین مقدار خود می­رسد. طبق مشاهدات SEM وAFMلایه­هایی با ریزساختار متخلخل و سطحی زبر بدست آمد که اندازه تخلخل­های آنها با زمان افزایش یافت. بیشترین میزان زبری مربوط به لایه‌های رشد یافته در غلظت الکترولیت بیشتر و زمان فرآیند متوسط بود که این لایه­ها بهترین خواص فیزیکی و شیمیایی را جهت کاربرد به عنوان بایوپوشش‌ها ارائه می­دهند. بر اساس الگوی XRD، اندازه کریستالی هیدروکسی‌آپاتیت برای همه لایه­ها کمتر از 100 نانومتر تعیین شد و برای لایه­های رشد یافته در غلظت الکترولیت بیشتر، اعداد بزرگ‌تری بدست داد.

کلیدواژه‌ها