بررسی خواص مکانیکی کامپوزیت الیاف شیشه زیست فعال تهیه شده به روش سل ژل/ سیمان کلسیم فسفات

Abstract

سیمان های کلسیم فسفاتی از جمله سرامیک های کلسیم فسفاتی با قابلیت شکل دهی هستند که به طور وسیعی برای بازسازی آسیبهای بافت سخت مورد استفاده قرار می گیرند اما متاسفانه استحکام مکانیکی کم این دسته از مواد باعث شده است که کاربرد آنها تنها به مکان های بدون تنش مانند جمجمه محدود شود. در این تحقیق خواص مکانیکی و برخی از خواص ساختاری سیمان کلسیم فسفاتی تقویت شده با الیاف شیشه ای ارزیابی شد. استحکام فشاری، زمان گیرش، ترکیب فازی و ریزساختار سیمان کامپوزیتی از جمله مواردی بودند که با روش های مناسب مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که زمان گیرش سیمان کلسیم فسفاتی با افزودن تنها 15% وزنی الیاف شیشه ای (به قطر حدودµm100) که به روش سل ژل تهیه شده بود، تغییر معناداری ندارد و این زمان حدود 20 دقیقه بود. استحکام فشاری سیمان فاقد الیافMPa 635.0 بود که با افزودن الیاف حدود 4 برابر (MPa 69.3) افزایش یافت. چقرمگی سیمان نیز از kJ/m 2098.0برای سیمان فاقد الیاف به kJ/m 2545.0 برای سیمان حاوی الیاف تغییر یافت. الگوی XRD نمونه های کامپوزیتی نگهداری شده در محلول رینگر نشان داد که مواد واکنشگر سیمان تقریبا به هیدروکسی آپاتیت تبدیل شده اند و از این نظر تفاوت چندانی با نمونه های فاقد الیاف ندارند. به طور کلی به نظر می رسد استفاده از الیاف شیشه ای تهیه شده به روش سل ژل توانسته است استحکام مکانیکی و چقرمگی سیمان کلسیم فسفات را به طور قابل توجهی افزایش دهد بدون آنکه بر روی خواص سیمان تاثیرگذار باشد.