Właściwości mechaniczne kompozytów polimerowo-metalicznych

• Autorzy: Ziąbka M. , Chłopek J.

Warianty tytułu

EN

Mechanical properties of polymer-metal composites

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

Celem badań była ocena właściwości mechanicznych kompozytów na osnowie z polietylenu o wysokiej gęstości (HDPE) z dodatkiem nanocząstek srebra, przeznaczonych na implanty medyczne. Materiały zostały otrzymane metodą wytłaczania i wtrysku. Przeprowadzono badania mechaniczne obejmujące statyczną próbę rozciągania, twardość według Brinel-la oraz dynamiczne badania zmęczeniowe metodą trójpunktowego zginania. Kompozyty polietylenowe modyfikowane nanosrebrem poddawano pomiarom rozchodzenia się podłużnej fali ultradźwiękowej. Na podstawie otrzymanych wyników stwierdzono, że dodatek nanosrebra nie wpływa na wytrzymałość natomiast podnosi moduł Younga i obniża twardość kompozytów. W wyniku przeprowadzonych testów w warunkach zmęczeniowych (8 milionów cykli) nie wykazano zniszczenia materiałów. Nie odnotowano również zmiany prędkości fali ultradźwiękowej, co świadczyło o stabilnym zachowaniu się materiałów.

EN

The aim of this study was to evaluate mechanical properties of composites of high density polyethylene (HDPE) and silver nanoparticles. Such materials are supposed to be applied as medical implants. Tested materials were obtained by extrusion and injection moulding. Mechanical tests were carried out and included: static tensile test, Brinell hardness testing and fatigue testing determined by three-point bending method. Polyethylene composites modified with nanosilver were studied by using longitudinal ultrasonic wave measurement. Mechanical tests showed that nanosilver addition does not influence composite’s tensile strength but increases Young modulus and decreases hardness. Fatigue tests (8 million cycles) did not show materials decomposition. There were no changes in the ultrasonic wave velocity, which indicated a stable behavior of the materials.

Słowa kluczowe

PL

kompozyty; polietylen; nanosrebro; właściwości mechaniczne

EN

composites; polyethylene; nanosilver; mechanical properties

• Wydawca: Polish Society for Biomaterials in Cracow
• Czasopismo: Engineering of Biomaterials
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 13, no. 95
• Strony: 18--21
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Ziąbka M.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, Katedra Biomateriałów al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Chłopek J.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, Katedra Biomateriałów al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

Bibliografia

• [1] M.V.S Murty, et al., Influence of metallic additives on thermal degradation and liquefaction of high density polyethylene (HDPE), Polymer Degradation and Stability 61 (1998) 421-430.
• [2] Y. Wu et al., Engineering cartilage substitute with a specific size and shape using porous high-density polyethylene (HDPE) as internal suport, Journal of Plastic, Reconstructive & Aesthetic Surgery (2010) 63, e370-e375.
• [3] G.F. Draenert, et al., High-density polyethylene facial implants show surface oxidation in SEM and EDX examination: A pilot study, Acta Biomaterialia 5 (2009) 1158-1162.
• [4] A. Pandey, E. Jan, P. B. Aswath, Physical and mechanical behavior of hot rolled HDPE/HA composites, J MATER SCI 41 (2006) 3369-3376.
• [5] Encyclopedia of biomaterials and biomedical engineering, edited by G.E. Wnek, G.L.Bowlin, Marcel Dekker Inc. New York – Basel, 2004.
• [6] Bishara S. Atiyeh et al., Effect of silver on burn wound infection control and healing: Review of the literature, Burns 33 (2007) 139-148.
• [7] M. Rai, A. Yadav, A. Gade, Silver nanoparticles as a new generation of antimicrobials, Biotechnology Advances 27 (2009) 76-83.