Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

Znaleziono wyników: 2

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Dense and porous zirconia prepared by gelatine and agar gel-casting: microstructural and mechanical characterization

Tulliani J.M., Bartuli C., Bemporad E., Cavalieri A., Tirillo J., Pulci G., Sebastiani M.

Materiały Ceramiczne

2011

T. 63, nr 1

109-116

Dense and cellular yttria-tetragonal zirconia polycrystal (Y-TZP) bodies were produced by using a natural gelatine and two different agars as gelling agents, while commercial polyethylene (PE) spheres were added (125 to 300 žm diameter) as a volatile pore forming agent to create 50-65 vol.% spherical macro-pores, uniformly distributed in a micro-porous matrix. The microstructure of all dense and cellular ceramics was characterized by FEG-SEM and Focused Ion Beam (FIB) techniques. The mechanical properties of both dense and porous samples were investigated at the microscale by nanoindentation testing, while the influence of microporosity was obtained by the analysis of hardness and modulus depth profiles, coupled with FIB-SEM section observations of selected indentation marks. Mechanical characterization at the macroscale consisted of uniaxial compression tests and four point bending tests.

Wytworzono gęste i komórkowe polikrystaliczne materiały tlenku cyrkonu stabilizowanego tlenkiem itru, wykorzystując naturalną żelatynę i dwa rodzaje agarozy, jako czynniki żelujące, przy czym komercyjne kule polietylenowe (PE) o średnicach 125 do 300 žm dodano, jako lotny czynnik porotwórczy, aby wytworzyć 50-65 % obj. kulistych makroporów rozproszonych równomiernie w mikroporowatej osnowie. Mikrostrukturę otrzymanej ceramiki, zarówno gęstej jak i komórkowej, scharakteryzowano za pomocą technik FEG-SEM i zogniskowanej wiązki jonów (focused ion beam, FIB). Właściwości mechaniczne, zarówno gęstych jak i porowatych próbek, określono w mikroskali za pomocą badania nanoodcisków (nanoindentation testing), natomiast wpływ mikroporowatości uzyskano na podstawie analizy profili głębokościowych twardości i modułu w połączeniu z obserwacjami SEM wybranych odcisków na przekrojach otrzymanych za pomocą FIB. Charakterystyka mechaniczna w makroskali objęła testy jednoosiowego ściskania i czteropunktowego zginania.

Development and mechanical characterization of hydroxyapatite micro/macro-porous scaffolds by an innovative gel-casting process

Palmero P., Lombardi M., Montanaro L., Tirillo J., Bartuli C., Valente T., Marcassoli P., Cabrini M.

Materiały Ceramiczne

2010

T. 62, nr 3

355-362

An innovative gel-casting process was developed in order to obtain micro and macro porous hydroxyapatite (Ca10(PO4)6(OH)2, HA) scaffolds to be used in regenerative medicine for bone tissue reconstruction. The micro-porous materials were prepared using HA suspensions having different solid loadings (in the range of 55 - 60 wt%) and gelling agent contents (in the range of 0.3 - 0.75 wt%). After the set-up of the operative parameters, macro-porous components were also prepared by using commercial polyethylene spheres (PE), sieved in the range 355 - 420 µm, as a fugitive agent, added to the ceramic suspensions before casting. The PE amount was fixed for obtaining a porosity of 60 vol.% in the fired materials. The mechanical investigation was carried out on both dense and porous samples. The compressive tests, 4-point bending tests and micro-hardness measurements were performed in order to determine Young’s modulus, compressive strength, ultimate tensile stress and fracture toughness. Good correlations between mechanical properties were found. The results obtained for micro and macro-porous specimens were related with a model based on the ideal cell. An extensive microstructural characterization was carried out by SEM and coupled to mechanical data in view of the validation of modelling tools based on DIB-FEA (digital image based finite element analysis) procedures.

Rozwinięto innowacyjny proces odlewania żelowego w celu otrzymania mikro i makroporowatych rusztowań hydroksyapatytowych (Ca10(PO4)6(OH)2, HA) przeznaczonych do wykorzystania w medycynie regeneracyjnej do rekonstrukcji tkanki kostnej. Mikro-makro porowate materiały przygotowano przy wykorzystaniu zawiesin HA o różnej zawartości fazy stałej (w zakresie 55-60 % wag.) i czynnika żelującego (w zakresie 0.3-0.75 % wag.). Po ustaleniu obowiązujących parametrów, makrporowate komponenty zostały przygotowane z wykorzystaniem komercyjnych kul polietylenowych (PE), wysianych w przedziale 355 - 420 µm, jako uchodzący składnik, dodawany do zawiesin przed odlewaniem. Ilość PE została ustalona tak, aby w wypalonych materiałach otrzymać porowatość wynoszącą od 60 % obj. Badania właściwości mechanicznych przeprowadzono na próbkach zarówno gęstych, jak i porowatych. Przeprowadzono testy ściskania, 4-punktowego zginania i pomiary mikrotwardości, aby oznaczyć moduł Younga, wytrzymałość na ściskanie, ostateczną wytrzymałość na zginanie i odporność na pękanie. Stwierdzono dobrą korelację pomiędzy właściwościami mechanicznymi. Wyniki uzyskane w przypadku mikro- i makroporowatych próbek powiązano z modelem opartym na komórce idealnej. Przeprowadzono obszerną charakterystykę mikrostrukturalną za pomocą SEM w odniesieniu do wyników badań właściwości mechanicznych w celu oceny poprawności narzędzi modelujących opartych na procedurze DIB-FEA (digital image based finite element analysis – odwzorowanie cyfrowe oparte na analizie elementów skończonych).