طرح پژوهشی دانشجویی خاتمه‌یافته در حوزه مهندسی مواد؛
بررسی تأثیر افزودنی های پایه اکسید گرافن بر رفتار خوردگی پوشش های ایجاد شده به روش اکسیداسیون الکترولیتی پلاسمایی روی تیتانیم
دانشجو: بهناز همراهی
مقطع تحصیلی: دکتری
استاد راهنما : دکتر بنیامین یارمند - دکتر ابوذر مسعودی
زمینه کاربرد پروژه: خوردگی و پزشکی
خلاصه پروژه: هدف پژوهش مذکور بهبود خواص حفاظتی پوشش های اکسیداسیون الکترولیتی پلاسمایی ایجاد شده روی تیتانیم توسط ترکیب GO-SiO2 به صورت افزودنی و ایجاد لایه مضاعف است. برای این منظور در مرحله اول پوشش های کامپوزیتی پایه اکسید تیتانیم توسط فرایند اکسیداسیون الکترولیتی پلاسمایی با افزودن مقادیر 0 تا g.L-1 5 نانوذرات GO-SiO2 ایجاد شدند. در مرحله دوم لایه مضاعف GO-SiO2 روی پوشش های اکسیدی ساده توسط فرایند سل ژل پوشش دهی شد. مشخصه یابی نمونه ها توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM)، پراش پرتو ایکس (XRD)، طیف سنجی های تبدیل فوریه فروسرخ (FTIR) و رامان (RAMAN) انجام شد. رفتار خوردگی پوشش ها توسط آزمون های طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی (EIS) و پلاریزاسیون پتانسیودینامیک در محلول های شبیه سازی شده بدن (SBF) در دو حالت نرمال و التهابی حین d 14 غوطه وری ارزیابی شد. زیست سازگاری نمونه ها توسط آزمون های چسبندگی سلولی، سمیت سلولی و ارزیابی بقا به کمک سلول های استخوانی MC3T3-E1 بررسی شد. نتایج EIS در محلول SBF نرمال مشخص ساخت که پوشش های اکسیدی ساده، کامپوزیت حاوی g.L-1 5 افزودنی GO-SiO2 و دارای لایه مضاعف به ترتیب مدول امپدانس 361/94، 159/72 و kΩ.cm2 1294/50 را پس از h 8 غوطه وری نشان دادند که تا d 14 غوطهوری به طور پیوسته کاهش یافتند. نتایج EIS در محلول SBF التهابی نشان داد که پوشش های اکسیدی ساده و کامپوزیت حاوی g.L-1 5 افزودنی GO-SiO2 پس از d 7 غوطه وری دچار افت شدید مدول امپدانس می شوند در حالی که پوشش اکسیدی دارای لایه مضاعف از پایداری بهتری برخوردار است. نتایج آزمون پلاریزاسیون پتانسیودینامیک در محلول SBF التهابی مشخص ساخت که پوشش های اکسیدی ساده و کامپوزیت حاوی g.L-1 5 افزودنی GO-SiO2 دچار شکست لایه اکسیدی می شوند در حالی که پوشش اکسیدی دارای لایه مضاعف از محدوده روئین پایدارتری برخوردار است. آزمون غوطه وری در محلول SBF نرمال مشخص ساخت که تمامی پوشش ها زیست فعال بوده و توانایی تشکیل رسوبات کلسیم فسفات را دارند. همچنین سازگاری سلولی بسیار خوبی برای نمونه دارای لایه مضاعف با میزان تکثیر سلولی عالی و چسبندگی با مورفولوژی گسترده مشاهده شد.
