Proiect Ci [PDF]

Zitiervorschau

3. Metode de obținere Pentru obținerea materialului ceramic folosit în implanturi, am respectat următoarele etape: •

utilizarea oxizilor comerciali în proporțiile prezentate mai sus

•

amestecarea pe cale umedă a acestora folosind etanol (alcool etilic)

•

amestecarea sub agitare magnetică timp de 1h

•

uscarea în etuvă la 60 grade pentru 24h

•

fasonarea uniaxială în matrițe metalice (pentru a da formă materialelor ceramice și a

facilita determinarea proprietăților) •

sinterizarea la 900/1000/1200 (procesul prin care un sistem solid polidispers aglutinează,

se consolidează și se densifică sub influența temperaturii) •

metode de caracterizare: determinarea porozității, densității și absorbției probelor. Fasonarea , adică nevoia de a da formă înainte de sinterizare este dată de faptul că

prelucrarea ulterioară a materialelor ceramice este distructivă, datorită comportarii fragile a acestor materiale. Sinterizarea este procesul prin care un sistem solid polidispers aglutinează, se consolidează, şi se densifică sub influenţa temperaturii. În urma tratamentului termic de sinterizare, se obţine un solid dens policristalin. Tratamentul termic de sinterizare se aplică pentru reducerea porozităţii. Procesul de sinterizare este de cele mai multe ori însoţit de modificări în material:  Se modifică rezistenţa mecanică, duritatea;  Sunt afectate conductivitatea termică şi electrică;  Se modifică permeabilitatea materialului la gaze sau lichide;  Sunt afectate dimensiunile şi forma granulelor;  Are loc variaţia formei şi dimensiunilor porilor;

 Se poate modifica compoziţia chimică si structura cristalină datorită apariţiei proceselor de reacţie chimică în fază solidă; Densitatea se defineşte drept raportul dintre masă şi volum. Densitatea teoretică a unui material solid este densitatea materialului astfel compactat astfel încât sa fie eliminată integral porozitatea.

Densitatea aparentă se poate afla cu uşurinţă daca volumul aparent se poate determina prin măsurarea dimensiunilor exterioare ale corpurilor. a

Absorbţia reprezintă fenomenul de intrare sau retenţie a unui fluid în corpul solid ca urmare a porozităţii sau capilarităţii acestuia. Volumul de lichid dezlocuit de solid descreşte cu volumul lichidului ce pătrunde în pori, astfel în volumul aparent nu va fi inclus volumul porozităţii deschise. Determinarea acestor parametrii (porozitatea, densitate și absorbția) s-a realizat prin două metode: fierbere și folosind metoda lui Arthur.

Metode de caracterizare: Fierberea a presupus: 

determinarea dimensiunilor probelor prin măsurători geometrice (diametrul și înălțimea) cu ajutorul șublerului. Pentru fiecare dimensiune a probei se efectuează mai multe măsurători;



cântărirea probelor;



saturarea cu apă a porilor deschiși prin fierbere în apă distilată, timp de 1h jumătate;



cântărirea probelor saturate.

Metoda lui Arthur este o metodă mai exactă decât cea a fierberii deoarece se utilizează un lichid volatil care pătrunde în porii materialului care au fost vidați în prealabil. Etapele determinării: 

probele sunt cântărite în aer și plasate într-un exicator sub vid, conținând xilen;



după 30 de minute, timp necesar eliminării aerului din porii probelor, acestea sunt scufundate în xilen;



probele impregnate cu xilen sunt tamponate pentru îndepărtarea lichidului de pe suprafață și sunt cântărite din nou în aer și apoi în xilen.

Compozit HAp-ZrO2

80-20

Temperatura (°C) 900

HAp-ZrO2

80-20

1000

0.6314

0.7435

0.4605

HAp-ZrO2

80-20

1200

0.5801

0.5835

0.4250

HAp-ZrO2

50-50

900

0.8004

1.0537

0.6111

HAp-ZrO2

50-50

1000

0.7159

0.7290

0.4565

HAp-ZrO2

50-50

1200

0.7413

0.8204

0.5520

HAp-ZrO2

20-80

900

0.8193

0.9337

0.6743

HAp-ZrO2

20-80

1000

0.7763

0.8744

0.6308

HAp-ZrO2

20-80

1200

0.771

0.8837

0.4963

HAp

100

900

0.7718

0.9222

0.621

HAp

100

1000

0.7201

0.8535

0.5669

HAp

100

1200

0.7677

0.9081

0.5345

Raport(%)

Temperatura (°C)

HAp-ZrO2

80-20

HAp-ZrO2

Compozit

Raport(%)

Mi (g) 0.7331

Mf in Xilen (g) 0.9081

Mf in aer (g) 0.6037

900

Densitatea Absorbtia aparenta (%) 3 (g/cm ) 1.73 19.27

Porozitatea deschisa (%) 46.84

80-20

1000

1.97

15.07

39.61

HAp-ZrO2

80-20

1200

3.24

0.58

2.14

HAp-ZrO2

50-50

900

1.6

24.03

57.23

HAp-ZrO2

50-50

1000

2.32

1.79

4.8

HAp-ZrO2

50-50

1200

2.44

9.64

29.47

HAp-ZrO2

20-80

900

2.79

12.25

44.10

HAp-ZrO2

20-80

1000

2.82

11.21

40.27

HAp-ZrO2

20-80

1200

1.76

12.75

29.09

HAp

100

900

2.26

16.3

49.93

HAp

100

1000

2.22

15.62

46.54

HAp

100

1200

2.28

14.87

44.98