بررسی خواص مکانیکی و رفتار خوردگی ایمپلنت تانتالم اصلاح شده با پلاسما

چکیده بی تردید توسعه بیوموادهای جدید برای کاربردهای درمانی یکی از دغدغه های اصلی محققان علم بیومواد می باشد. تانتالوم به صورت ایمپلنت های فلزی به دلیل خواص مکانیکی و زیستی مناسب در ارتوپدی و دندانپزشکی، کاربرد وسیع دارند. علی رغم نتایج بالینی عالی، این فلز به دلیل چگالی بسیار بالایی که دارد، دارای چندین محدودیت ذاتی از جمله تخلخل حجمی پایین، مدول نسبی بالا ، مشخصات اصطکاکی پایین و سمیت عناصر آلیاژ کننده و تخریب بلند مدت تحت محیط بیولوژیکی می باشد. بنابراین اصلاح سطح ایمپلنت های فلزی توسط روشهای مختلف پرتودهی، پلاسما و بیولوژیکی مسیری را برای افزایش زیست سازگاری، مقاومت به خوردگی، خواص مکانیکی و جذب پروتئین ها روی سطح ایمپلنت ها ایجاد می کند. در این پژوهش به منظور اصلاح سطح فلز تانتالم از روش پلاسمای آمونیاک در دو زمان 180 و 300 ثانیه و توان 800 وات استفاده گردید. تر شوندگی سطح و انرژی سطحی نمونه ها با آزمون زاویه تماس و کشش سطحی اندازه گیری شد. اصلاح سطح تانتالم با پلاسمای آمونیاک در زمان 300 ثانیه موجب افزایش تر شوندگی و مقاومت سایشی و عامل دار کردن سطح نسبت به نمونه شاهد (تانتالم اصلاح نشده) گردید. همچنین با ارزیابی میکروسختی و زبری سطح نمونه ها پس از اصلاح سطح با پلاسما بهبود این خواص در نمونه ها مشاهده گردید. با انجام آزمون خوردگی در محلول هنک، چگالی جریان خوردگی در نمونه اصلاح شده با پلاسما از7-10×1به8-10×9 کاهش یافت و افزایش مقاومت خوردگی مشاهده گردید. در نهایت نمونه ها توسط میکروسکوپ نیروی اتمی (afm)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem)، پراش پرتو x (xrd) و آنالیز عنصری (edx) مشخصه یابی شدند. با توجه به نتایج حاصل از این تحقیق می توان تانتالم اصلاح شده در زمان 300 ثانیه را گزینه مناسبی برای کاربردهای ارتوپدی و دندانپزشکی معرفی کرد. کلید واژه ها: تانتالم، پلاسما آمونیاک، اصلاح سطح، مقاومت خوردگی