بررسی اثر عملیات حرارتی بر میزان تبلور فاز کمبییت در شیشه زیست فعال 45s5

شیشه‌های زیست‌فعال دسته‌ای از موادزیستی هستند که معمولا بر پایه ترکیبات سیلیکاتی آمورف می‌باشند که برای فعالیت‌های زیستی خاصی تهیه شده‌اند. در میان شیشه‌های زیست فعال، شیشه 45s5 جز شیشه‌هایی است که بیش از 20 سال می‌باشد که بصورت موفقیت آمیز به عنوان جانشین استخوان به کار گرفته شده‌است. کمبییت یک فاز بلوری است که در اثر عملیات حرارتی شیشه 45s5 متبلور می‌شود. این فاز زیست‌فعالی بالایی دارد، زمان و تبلور فاز هیدروکسی آپاتیت را تسریع می‌بخشد. هدف پژوهش حاصل افزایش میزان تبلور فاز کمبییت در اثر انجام ‌عملیات حرارتی بر روی شیشه 45s5 است. بدین منظور برای سنتز شیشه 45s5 با روش سل-ژل از پیش‌ماده‌های تترا اتیل اورتو سیلیکات تری اتیل فسفات، نیترات سدیم و کلسیم نیترات 4 آبه و حلال اسید سیتریک mm5 با نسبت پیش ماده به حلال 1:4 استفاده شد. سنتز در دمای 40، 5/2=ph و زمان hr5/3 انجام شد. از شیشه سنتز شده آنالیزهای xrd و ftir گرفته شد. بر اساس نتایج گرفته شده، شیشه سنتز شده آمورف بود. طبق نتایج sta دمای جوانه‌زنی شیشه 570 بود که این دما به عنوان دمای پیش عملیات حرارتی انتخاب شد و دماهای 650، 700، 750 و 800 به عنوان دماهای تبلور فاز کمبییت انتخاب شدند. شیشه مذکور یکبار با انجام عملیات حرارتی و بار دیگر بدون عملیات حرارتی در دمای جوانه زنی در دماهای انتخابی با سرعت گرمایش 10 و زمان نگهداری hr2 تحت عملیات حرارتی قرار گرفت. طبق نتایج حاصل از xrd در تمام نمونه ها فاز کمبییت تشکیل شده بود. بیشترین میزان تبلور فاز کمبییت بر اساس نتایج xrd 91 درصد محاسبه شد و این نمونه که بیشترین میزان تبلور کمبییت را داشت تحت بررسی‌های ftir و sem قرار گرفت.

An investigation into the effect of heat treatment on the crystallization rate of the combeite phase in 45S5 bioactive glass

Bioactive glass is a class of biomaterials that are usually based on amorphous silicate compounds that are formulated for specific biological activities. Among bioactive glass, 45S5 glass is one of the glasses that has been used successfully as a bone replacement for more than 20 years. Combeite is a crystalline phase that crystallizes due to heat treatment of 45S5 glass. This phase has a high bioactivity and accelerates the time and crystallization of the hydroxyapatite phase. The purpose of this study is to increase the crystallization rate of the Combeite phase due to heat treatment on 45S5 glass. For the synthesis of 45S5 glass by sol-gel method from tetraethyl orthosilicate, triethyl phosphate ، sodium nitrate, Calcium nitrite with 4 water and citric acid solvent with ratio of precursor to solvent 1: 4 were used. Synthesis was performed at 40 temperature and 2.5 pH in 3.5 hr. XRD and FTIR analyzes were taken from the synthesized glass. According to the results, the synthesized glass was amorphous. According to the STA results, the nucleation temperature (Tn) of the glass was 570, which was selected as the pre-heat treatment temperature, and 650, 700, 750, 800 were selected as the Combeite phase temperatures. ‌This glass was made once under heat treatment at Tn temperature and selected temperatures with heating rate of 10 and storage time of 2 hours and again without heat treatment. According to the results of XRD, the Combeite phase was formed in all samples. The highest rate of Combeite phase crystallization was calculated based on XRD results of 91% and this sample, which had the highest rate of Combeite crystallization, was subjected to FTIR and SEM studies.