Különböző módon formázott bioaktív üvegkerámiák tulajdonságainak vizsgálata KÉSZÍTETTE: KISGYÖRGY ANDRÁS TÉMAVEZETŐ: DR. ENISZNÉ DR.

Hasonló dokumentumok
Természetes eredetű kalcium-foszfát adalék hatása az apatit-wollasztonit üvegkerámiák tulajdonságaira. DOKTORI (PhD) ÉRTEKEZÉS TÉZISEI

Üvegipari Szakmai Konferencia. Dobrádi Annamária Pannon Egyetem Anyagmérnöki Intézet

Világítástechnikai üveghulladék korundkerámia adalékanyagként való felhasználhatóságának vizsgálata

Világítástechnikai üveghulladék tégla- és cserépipari felhasználhatóságának lehetőségei 1. rész

Eddigi eredményei További feladatok

A technológiai paraméterek hatása az Al 2 O 3 kerámiák mikrostruktúrájára és hajlítószilárdságára

Kerámia, üveg és fém-kerámia implantátumok

Réz - szén nanocső kompozit mikroszerkezete és mechanikai viselkedése

Nagynyomású csavarással tömörített réz - szén nanocső kompozit mikroszerkezete és termikus stabilitása

Mikrohullámú abszorbensek vizsgálata 4. félév

TÖMEGÁLLANDÓSÁG FOGALMA

Mikrohullámú abszorbensek vizsgálata

Al 2 O 3 kerámiák. (alumíniumtrioxid - alumina)

3D bútorfrontok (előlapok) gyártása

Alumínium ötvözetek aszimmetrikus hengerlése

7.1. Al2O3 95%+MLG 5% ; 3h; 4000rpm; Etanol; ZrO2 G1 (1312 keverék)

NSZ/NT betonok alkalmazása az M7 ap. S65 jelű aluljáró felszerkezetének építésénél

Különböző öntészeti technológiák szimulációja

a NAT /2007 számú akkreditált státuszhoz

A FŐVÁROSI HULLADÉKHASZNOSÍTÓ MŰ KAZÁNJÁBAN KELETKEZETT SZILÁRD ANYAGOK KÖRNYEZET- GEOKÉMIAI VIZSGÁLATA

Dr. Korim Tamás PhD intézetigazgató egyetemi docens. Pannon Egyetem Anyagmérnöki Intézet

Korai beton műtárgyak anyagának vizsgálata és környezeti ásványtani értékelése

mikroszerkezet, tulajdonságok

Kémiai összetétel (%) SiO 2 6,0 Al 2 O Fe 2 O 3 3,0 CaO 40,0 MgO 1,5 SO 3 0,4

Szilárdságnövelés. Az előkészítő témakörei

Káplán Mirjana Környezettudomány MSc

11. Hegesztés; egyéb műveletek

RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAH /2018 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Allotróp módosulatok

Pórusos polimer gélek szintézise és vizsgálata és mi a közük a sörgyártáshoz

Granulátumok vizsgálata

Téglagyártás szennyvíziszap hamujából

Hőkezelő technológia tervezése

Általános Kémia GY 4.tantermi gyakorlat


3

TANULÁSTÁMOGATÓ KÉRDÉSEK AZ 2.KOLLOKVIUMHOZ

ANYAGSZERKEZETTAN II.

Fémötvözetek hőkezelése ANYAGMÉRNÖKI ALAPKÉPZÉS (BSc) Hőkezelési szakirány

Környezet nehézfém-szennyezésének mérése és terjedésének nyomon követése

Folyadékok és szilárd anyagok sűrűségének meghatározása különböző módszerekkel

Polimer nanokompozit blendek mechanikai és termikus tulajdonságai

ANYAGTUDOMÁNY ÉS TECHNOLÓGIA TANSZÉK. Anyagismeret 2016/17. Szilárdságnövelés. Dr. Mészáros István Az előadás során megismerjük

Festékek és műanyag termékek időjárásállósági vizsgálata UVTest készülékben

Nemzeti Akkreditáló Testület. RÉSZLETEZŐ OKIRAT a NAT /2015 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

A beton nyomószilárdságának vizsgálata az MSZ 4798:2004 szerint

Szilárdságnövelés. Az előadás során megismerjük. Szilárdságnövelési eljárások

Nemzeti Akkreditáló Testület. SZŰKÍTETT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (4) a NAT /2011 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Kötőanyagok. Horák György

2. Műszaki kerámiák mechanikai és hővezetési tulajdonságai

A JÁSZSÁGI MEDENCE TANULMÁNYOZÁSA SZÉN-DIOXID FELSZÍN ALATTI ELHELYEZÉSÉNEK CÉLJÁRA Berta Márton

A CSEPEL MŰVEK TALAJAINAK NEHÉZFÉM SZENNYEZETTSÉGE. Készítette: Szabó Tímea, Környezettudomány MSc Témavezető: Dr. Óvári Mihály, egyetemi adjunktus

A bontásból származó beton felhasználása új beton adalékanyagaként

Badari Andrea Cecília

a NAT /2008 számú akkreditálási ügyirathoz

Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 5. Általános anyagszerkezeti ismeretek Fémek, ötvözetek

MAGYAR ÉLELMISZERKÖNYV. Codex Alimentarius Hungaricus 2-83 számú irányelv Egyes cukortermékek. Sugar products

Természetes vizek, keverékek mindig tartalmaznak oldott anyagokat! Írd le milyen természetes vizeket ismersz!

Elektrolit kölcsönhatások tőzzománc iszapokban Peggy L. Damewood; Pemco Corporation The Vitreous Enameller 2009,60,4

FIATAL MŰSZAKIAK TUDOMÁNYOS ÜLÉSSZAKA

Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés

a NAT /2009 számú akkreditált státuszhoz

Koordinátor szervezet neve: Élő Bolygó Kft. Projekt azonosítószáma: GVOP /3.0 JÓVÁHAGYÁS

Havancsák Károly Nagyfelbontású kétsugaras pásztázó elektronmikroszkóp az ELTÉ-n: lehetőségek, eddigi eredmények

Porózus szerkezetű fémes anyagok. Kerámiák és kompozitok ORBULOV IMRE

SZŰKÍTETT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAH /2015 nyilvántartási számú 1 akkreditált státuszhoz

Fogászati anyagok fajtái. Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 5. Általános anyagszerkezeti ismeretek Anyagcsaládok: fémek, kerámiák.

KERÁMIATAN I. MISKOLCI EGYETEM. Mőszaki Anyagtudományi Kar Kerámia-és Szilikátmérnöki Tanszék. gyakorlati segédlet

Kétalkotós ötvözetek. Vasalapú ötvözetek. Egyensúlyi átalakulások.

Nemzeti Akkreditáló Testület. SZŰKÍTETT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (2) a NAT /2010 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

SIGMACOVER 690 (SigmaCover Aluprimer) 7414

FÉMÖTVÖZETEK HŐKEZELÉSE

Mikrohullámú abszorbensek vizsgálata

Falazatok anyagai. A tégla története. A tégla története. Vályog. Természetes kövektől a mesterségesekig. Természetes kövektől a mesterségesekig

SiAlON. , TiC, TiN, B 4 O 3

Szent-Györgyi Albert kémiavetélkedő Kód

Baris A. - Varga G. - Ratter K. - Radi Zs. K.

XXXVII. KÉMIAI ELŐADÓI NAPOK

RUSCI RHIZOMA. Szúrós csodabogyó gyökértörzs

A BETON ÖSSZETÉTELE. Elsősorban cement, de alkalmazható őrölt égetett mész vagy egyéb hidraulikus kötőanyag is Adalékanyagai:

The examination of the mechanical properties of inorganic core sands

RÉSZLETEZŐ OKIRAT a NAH /2017 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Röntgen-gamma spektrometria

CLAZURILUM AD USUM VETERINARIUM. Klazuril, állatgyógyászati célra

A Magyar Élelmiszerkönyv /2203 előírása az emberi fogyasztásra szánt kazeinekről és kazeinátokról. A rész

Kötőanyagok. Kötőanyagok osztályozása. Dr. Józsa Zsuzsanna. Építési mész. Természetes kövektől a mesterségesekig. Építési mész. Hagyományos mészégetés

Bevonás. Az előadás felépítése

Laborgyakorlat. Kurzus: DFAL-MUA-003 L01. Dátum: Anyagvizsgálati jegyzőkönyv ÁLTALÁNOS ADATOK ANYAGVIZSGÁLATI JEGYZŐKÖNYV

Építőanyagok gyakorlat. Építési kerámiák és falazóanyagok

Telítetlen oldat: még képes anyagot feloldani (befogadni), adott hőmérsékleten.

Karbonát és szilikát fázisok átalakulása a kerámia kiégetés során (Esettanulmány Cultrone et al alapján)

Jegyzőkönyv Arundo biogáz termelő képességének vizsgálata Biobyte Kft.

Ph.D. értekezés tézisei

Pelletgyártás, gyakorlati tapasztalatok

Rapid Gyorsragasztó. Tulajdonság Rapid/A Rapid/B Rapid (Keverve) Szín Fajsúly Viszkozitás (25 C-on) Élettartam Minőségét megőrzi (2gm, 25 C-on)

FOLYÉKONY ÉS POR ALAKÚ MOSÓSZEREK IRRITÁCIÓS HATÁSÁNAK ÉS MOSÁSI TULAJDONSÁGAINAK ÖSSZEHASONLÍTÁSA

Oldhatósági számítások


MŰANYAGOK FELDOLGOZÁSA

Betontervezés Tervezés a Palotás-Bolomey módszer használatával

Átírás:

Különböző módon formázott bioaktív üvegkerámiák tulajdonságainak vizsgálata KÉSZÍTETTE: KISGYÖRGY ANDRÁS TÉMAVEZETŐ: DR. ENISZNÉ DR. BÓDOGH MARGIT ANYAGMÉRNÖKI INTÉZET 2016.05.11.

Diplomadolgozat célja Különböző összetételű, csapadékos módszerrel előállított hidroxiapatittal(ha) adalékolt, természetes forrásból származó hidroxiapatittal(ba) adalékolt, különböző formázási módszerrel készült, öntéssel, hidraulikus préseléssel, különböző csúcshőmérsékleten égetett, 900 C, 1000 C, bioaktív üvegkerámiák tulajdonságainak összehasonlítása. 22/2

Bioaktív üvegkerámia készítése Bázisüveg homogenizálás formázás hőkezelés Bioaktív üvegkerámia Kezelt csont/ Hidroxiapatit 22/3

Bázisüveg Előállítás Fritteléssel(1350 C) Száraz őrlés (<100 µm) Bázisüveg felhasználása 900 C hőmérséklet felett Bázisüvegfritt összetétele (m/m%) 1,7 11,8 3,4 24,2 58,9 SiO2 CaCO3 MgO Na2CO3 K2CO3 22/4

Természetes és mesterséges úton előállított hidroxiapatit Biológiai hidroxiapatit Kezelt szarvasmarha csont: AlfaloxBt. 10-15 cm-es darabok száraz őrlés (<100 µm) Kis mennyiségű β-whitlockitottartalmazó hidroxiapatit Csapadékos módszerrel előállított hidroxiapatit Előállította: Anyagmérnöki Intézet Szemcseméret < 45 µm Kis mennyiségű β-whitlockitottartalmazó hidroxiapatit Biológiai apatit rtg. diffr. vizsgálat d(å) Beütésszám (cts) Hidroxiapatit 2,81 3284,92 β-whitlockit 2,88 100,71 Háttér 23,98 Mesterséges apatit rtg. diffr. vizsgálat d(å) Beütésszám (cts) Hidroxiapatit 2,81 3381,56 β-whitlockit 2,88 477,52 Háttér 23,31 22/5

Bázisüveg-hidroxiapatit(HA) és bázisüvegbiológiai apatit (BA) keverékek előállítása HA 65 % (m/m) őrölt fritt(<100 µm) + 35 % (m/m) őrölt, csapadékos módszerrel előállított hidroxiapatit(<100 µm) BA 65 % (m/m) őrölt fritt(<100 µm) + 35 % (m/m) őrölt, kezelt szivacsos marhacsont (<100 µm) Keverékek homgenizálása 3 órás száraz őrlés Próbatestek formázása Hidraulikus préselés Öntés 22/6

Próbatestek formázása hidraulikus préseléssel Henger alakú próbatestek (ø 25 mm x 2-3 mm) formázása porozitás vizsgálathoz 40 MPa, 50 MPa, 60 MPa nyomást alkalmazva. Hasáb alakú próbatestek (12 mm x 60 mm x 3,5 mm) formázása hajlítószilárdság és porozitás vizsgálathoz 42 MPa nyomást alkalmazva. 22/7

Próbatestek formázása öntéssel, öntőiszap készítése Keverék:folyadék arányok meghatározása (ρ= 1,66 g/cm 3 ) Öntőiszaphoz használt adalékanyag meghatározása Adalék nélküli desztillált víz Étkezési keményítő-desztillált víz oldat Étkezési zselatin-desztillált víz oldat Zselatinos oldatok 10 ml desztillált víz + 0,4 g étkezési zselatin (1. jelű) 10 ml desztillált víz + 0,67 g étkezési zselatin (2. jelű) HA és BA jelű minták esetén eltérő keverék:folyadék arány 10 g HA + 4 ml zselatinos oldat 10 g BA + 5,3 ml zselatinos oldat 22/8

Próbatestek formázása öntéssel, öntési folyamat Öntési folyamat Szilikon formába öntés Szárítási idő: 2 nap szobahőmérsékleten Henger alakú próbatestek (ø33 mm x 2-4 mm) eltávolítsa Vizsgálatok Porozitás Oldhatóság Mikrokeménység Morfológia 22/9

Minták hőkezelése Próbatestek szárítószekrényben szárítása (100 C) Kétlépcsős hőkezelés Első lépcső 760 C-ighevítés Egy órás hőntartás(nukleáció) Második lépcső 900 C illetve 1000 C hőmérsékletre hevítés Egy órás hőntartás(kristálynövekedés) T [ C] 1200 1000 800 600 400 200 0 Hőkezelési programok 0 1 2 3 4 5 6 t [h] 22/10

Fázisösszetétel vizsgálata, hidraulikusan préselt minták esetén Hasáb alakú minták 22/11

Fázisösszetétel vizsgálata, öntött minták esetén Kisebb zselatin koncentrációjú oldatot (10 ml + 0,4 g étkezési zselatin) tartalmazó minták (1. jelű) 22/12

Fázisösszetétel vizsgálata, öntött minták esetén Nagyobb zselatin koncentrációjú oldatot (10 ml + 0,67 g étkezési zselatin) tartalmazó minták (2.jelű) 22/13

Fázisösszetétel vizsgálata Összefoglalva A hőmérséklet növekedésével nőtt a β-whitlockit tartalom csökkent a hidroxiapatit tartalom β-whitlockit fázis mennyisége BA esetén kisebb HA esetén nagyobb Felületi réteg eltérő oldhatóságára utal 22/14

Szilárdsági vizsgálat BA és HA jelű minták összehasonlítása Hidraulikusan préselt próbatestek 40,00 Hajlítószilárdság 36,82 35,00 30,00 25,00 25,68 31,58 26,75 σ[mpa] 20,00 15,00 HA BA 10,00 5,00 0,00 900 1000 T [ C] 22/15

Porozitás vizsgálata 22/16 23,91 19,44 21,90 20,15 28,68 28,26 28,68 28,57 21,24 27,78 20,26 21,78 20,38 23,29 20,20 21,74 37,35 37,91 33,57 32,65 33,21 38,10 40,22 39,02 45,00 40,00 35,00 30,00 25,00 20,00 PL(V/V%) 15,00 10,00 5,00 0,00 Látszólagos Porozitás

Kioldódási vizsgálat 310 310 300 300 290 290 Ca-K α (cps) 280 270 260 BA/900/1 HA/900/1 BA/1000/1 Ca-K α (cps) 280 270 260 BA/900/2 HA/900/2 BA/1000/2 250 HA/1000/1 250 HA/1000/2 240 0 2 4 6 8 Napok száma 240 0 2 4 6 8 Napok száma P-K α (cps) 70 69 68 67 66 65 64 63 62 61 60 59 0 2 4 6 8 Napok száma BA/900/1 HA/900/1 BA/1000/1 HA/1000/1 P-K α (cps) 70 68 66 64 62 60 58 56 0 2 4 6 8 Napok száma BA/900/2 HA/900/2 BA/1000/2 HA/1000/2 22/17

Vickers-félemikrokeménységvizsgálat 1400 Mikrokeménység (MPa) 1200 1000 800 600 400 722 737 856 992 762 1095 1024 1149 HA BA HA/7 BA/7 200 0 900 1000 Égetési hőmérséklet ( C) 22/18

Pásztázó elektronmikroszkópos vizsgálat Megfigyelhető a szimulált testfolyadékban bekövetkező oldódás és kristályosodás 22/19

Pásztázó elektronmikroszkópos vizsgálat Égetési hőmérséklet 1000 C-ranövelésével nagyobb mennyiségű olvadék/üveges fázis lesz jelen. 22/20

Összefoglalás Különböző (kezelt csont és hidroxiapatit) adalék tartalmú keverékek Eltérő (hidraulikus préselés, öntés) formázási módszerek Eltérő (900 C és 1000 C) égetési csúcshőmérsékletek Bio-üvegkerámia Öntés előnyei Bonyolultabb formák Porozitás szabályozása A BA jelű üvegkerámiák nagyobb oldhatósággal, nagyobb porozitással, nagyobb kopásállósággal, rendelkeznek, mint a HA jelűek. 22/21

Köszönöm a megtisztelő figyelmet! Forrás: http://3dprint.com/19099/wasp-to-3d-print-bone-implants-with-clay-3d-printers/ 22/22