ادیب ابراهیمی

ادیب ابراهیمی


تاریخ انتشار : Publish : نسخه قابل چاپ Print



 

دانشکده مهندسي

گروه آموزشي مواد

 

پايان‌نامه براي دريافت درجه کارشناسي ارشد در رشته مهندسي مواد گرايش شناسايي و انتخاب مواد مهندسي

 

عنوان:

پوشش دهي TiB/TiB2 بر روي تيتانيوم خالص تجاري و بررسي رفتار رويين و الکتروشيميايي آن در محلول‌هاي رينگر و هنک

 

اساتيد راهنما:

دکتر آرش فتاح الحسيني

دکتر حميد اصفهاني

 

استاد مشاور:

دکتر اميد ايمانطلب

 

اساتید داور:

دکتر حسن علم خواه

دکتر میثم نوری

 

نگارش:

اديب ابراهيمي

 

چكيده:

         در اين مطالعه رفتار الکتروشيميايي تيتانيم خالص تجاري پوشش دهي شده با استفاده از روش پک سمانتاسيون و پودرهاي بور،ذغال کربن و آلومينا همراه با آناليزهاي مختلف و نمودار پلاريزاسيون،طيف سنجي امپدانس الکتروشيميايي EIS و موت-شاکي در محلول رينگر و هنک در دماي  37 با موفقيت انجام گرفت. هدف از اين تحقيق بررسي رفتار رويين و الکتروشيميايي لايه بورايدي TiB/TiB2 پوشش دهي شده بر روي تيتانيوم خالص تجاري است. بدين منظور فرايند بوردهي به روش پک سمانتاسيون در دو دماي مختلف (900 و 1000 درجه سانتيگراد) و دو زمان مختلف (3 و 4 ساعت) انجام شد.آناليزهاي XRD و ميکروسکوب الکتروني روبشي SEM بهخوبي نشان دهنده ايجاد لايه بورايدي از ويسکرهاي TiB و TiB2 متراکم بر روي لايه تيتانيوم خالص تجاري در دماي ̊C 900و̊ C 1000 و زمان 3 و 4 ساعت است. همچنين نتايج آزمون In-vitro شبيهساز استخوانسازي نشان داد که پوشش کامپوزيتي TiB/TiB2 موجب بهبود استخوانسازي تيتانيوم ميشود. منحني‌هاي پلاريزاسيون پتانسيو ديناميک نشان دهندهي رفتار پسيو لايه بورايدي است.آزمون طيف سنجي امپدانس الکتروشيميايي (EIS) نشان دهنده مقاومت به خوردگي خوب و رضايت بخش نمونه بورايدي در محلول رينگر و هنک است.آناليز موت-شاکي (M-S) نشان دهنده‌ي رفتار نيمههادي نوع-n  لايه پسيو ايجاد شده از بورايد بر روي تيتانيوم خالص است،که يک نوع پوشش بيولوژيکي (زيستسازگار) و نيمه رسانا است. اگرچه آناليز موت-شاکي نشان داده است تمرکز لايه پسيو همراه با افزايش زمان کاهش مي‌يابد. سرانجام بنابراين نمونه̊C  900 در زمان 3 ساعت در مقايسه با نمونه ̊C 1000 براي کاربردهاي بيولوژيکي مناسبتر است که اساسا براي ساخت شرايط سطحي بهتر و نقص کمتر و لايه پسيو تکامل يافته تر ايجاد مي‌شود.

واژههاي کليدي: تيتانيوم خالص،نفوذ،موت-شاکي،پک سمانتاسيون،لايه پسيو،محلول بافر و رينگر،مقاومت به خوردگي،بوردهي تيتانيوم،الکتروشيمي

 

 

 

Abstract:

     In this work, different electrochemical analyses in Ringer's solution at 37 °C were implemented to understand the electrochemical response of diversity of titanium boride coatings developed on the commercially pure titanium(CP–Ti) via pack cementation method. The purpose of this study was to investigate the supernatant and electrochemical behavior of TiB / TiB2 coated layer on pure commercial titanium. X-ray diffraction (XRD) patterns and scanning electron microscopy (SEM) images indicated that the boriding creates the TiB whiskers and TiB whiskers/TiB2 dense layer on the top of the surface of CP–Ti in respect to the heat-treatment at 900 and 1000 °C for 3 and 4 h. Potentiodynamic polarization curves cleared the passive behavior of the borided samples. Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) assays revealed the satisfactory corrosion resistance of the borided samples in Ringer's solution. Mott–Schottky (M–S) assessments represented that the passive films formed on CP–Ti and the borided samples behaved as doped n-type semiconductor properties. Furthermore, M–S assessments indicated that the donor concentration of the passive films decreased with increasing the time. Also, the results of in vitro bone resorption simulations showed that TiB / TiB2 composite coating improves bone titanium bone formation. Finally, the borided sample at 900 °C in comparison with the borided sample at 1000 °C illustrated to be the more suitable selection for bioimplant applications, mainly due to better surface conditions to form a less defective and more protective passive film.

 

Key Words: commercial pure titanium,Coating, Pack Cementation, Boronizing, SEM micrograph, XRD Analys, Electrochemical Impedance, passive current density, Passive Film, Mott-Schottky Analysis.

 

 

 

 

 

 

ادیب ابراهیمی

کارشناسی ارشد مهندسی مواد متالورژی گرایش شناسایی و انتخاب مواد مهندسی

شماره دانشجویی:9513183001

رزومه علمی (مقاله):

1-بررسی مکانیزم تشکیل پوشش سرامیکی کامپوزیتی TiB/TiB2 روی تیتانیوم خالص تجاری و توانایی استخوانسازی آن

2-In-vitro electrochemical study of TiB/TiB2 composite coating on titanium in Ringer's Solution.

معدل کارشناسی:85/14 دانشگاه مراغه استان آذربایجان شرقی

معدل کارشناسی ارشد:45/15 دانشگاه بوعلی سینا همدان

آشنایی با نرم افزار:

1-                         zview  خوردگی

2-                        X-xpert آنالیز فازی

شماره تماس:09360530116

پست الکترونیکی:AdibEbrahimi72@gmail.com