تاثیر دمای فرآیند فشردن در کانال‌های هم مقطع زاویه‌دار بر خواص مکانیکی و زیست سازگاری کاشتنی دندانی تیتانیومی

بیومواد فلزی مانند فولاد زنگ‌نزن، تانتالیوم، تیتانیوم، کبالت و آلیاژهای آنها به طور گسترده در کاشتنی‌های پزشکی جهت کمک به ترمیم دندان و استخوان استفاده می‌شوند. تحقیقات نشان می‏دهد فلزاتی نظیر کبالت، کروم، نیکل، آلومینیوم و وانادیوم در بدن یون آزاد می‏کنند که این آزادشدن یون، بدن را مستعد آلرژی و پس‌زدن کاشتنی می‏کند. زیست‌سازگاری تیتانیوم و عدم آزادسازی یون سمی، آن را به گزینه ای مناسی برای کاشت در بدن تبدیل می‌کند، در حالی که بهتر است که استحکام و زیست فعالی آن افزایش یابد. تیتانیوم خالص نانوساختار، راه و ایده‌ی جدید برای افزایش استحکام محسوب می‌شود. در این تحقیق پارامترهای موثر در تغییرشکل شدید تیتانیوم مانند تعداد پاس‏های فشردن در کانال‌های هم مقطع زاویهدار (ecap) و دمای شکل‏دهی، مورد بررسی قرار گرفت. پس از انجام فرآیند پرس بر روی تیتانیوم خالص، خواص مکانیکی، ریزساختاری و زیستی نمونه‌ها به کمک آزمون‏های استاندارد بررسی شد. نتایج نشان می‌دهد با اعمال فرآیند پرس و کاهش اندازه دانه از 14 میکرون به 440 نانومتر، خواص مکانیکی و زیستی تیتانیوم بهبود یافت. نتایج زیست سازگاری نشان داد که دمای فرایند 240 درجه سانتیگراد، زیست‌سازگاری بسیار خوبی با سلول‌های بنیادی ascs ایجاد می‌کند، و افزایش تعداد پاس‌های فرایند پرس به بهبود زیست‌سازگاری کمک می‌کند. تیتانیوم فرآوری شده در دمای 240 درجه‌ سانتیگراد طی 4 مرحله پرس به عنوان بهترین گزینه در بین تمامی گروه‌های دیگر برای ساخت انواع محصولات زیست پزشکی مانند کاشتنی‌های استخوانی و دندانی پیشنهاد می‌گردد.

The effect of temperature of equal chanel angular pressing process on mechanical properties and biocompatibility of titanium dental implant

Biometals such as stainless steels, tantalum, titanium, cobalt and their alloys are widely used for medical implants for bone and dental healing. Researches indicates that metals such as cobalt, chromium, nickel, aluminum and vanadium, release ion in vivo, which make the human body sensitive to the allergy and so implant lessening. The biocompatibility and nontoxic ion release of titanium is suitable for human body implantation, but it is needed to improve its strength. Nanostructured pure titanium is a newly developed method to increase the strength of implants, and increase their efficiency. In this research some parameters of Equal Chanel Angular Pressing (ECAP) like number of passes and temperature were investigated. After ECAP processing on pure titanium, the mechanical, metallurgical and biological properties of the products were investigated using standard tests. Results indicated that using ECAP process and reducing the titanium grain size from 14 micron to 440 nanometer, its mechanical and biological properties improved. Results of biocompatibility measurement indicated that the processing temperature of 240 ◦C make a very good biocompatibility with Adiposederived stem cells (ASCs). Also the biocompatibility of titanium increased by increasing the number of the ECAP passes. The processed titanium at 240 ◦C for 4 passes, could be introduced as the choice during the other candidates.