منصة الرسائل والاطاريح: Surface Modification of 2101 Lean Duplex Stainless Steel for Biomedical

الخلاصة

سبيكة ( )LDX 2101من سبائك الفولاذ المقاوم الصدأ ذات محتوى كروم (% )21ونيكل (%)1 تمتاز بخصائص ميكانيكية قوية ومقاومة تآكل جيدة وتطبيقات صناعية شتى، أعطت نسبة النيكل المنخفضة لهذه السبيكة ميزة طبية إيجابية (اقل من الفولاذ المقاوم للصدأ )316Lلان كمية ايونات النيكل السامة المنبعثة داخل جسم الانسان ستكون منخفضة، إضافة الى كلفتها المنخفضة نسبيا (حيث تعتبر من أرخص أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ لقلة عناصر السبك الموجودة في السبيكة وبضمنها النيكل الباهظ الثمن). ان ضعف الالتحام العظمي في انسجة العظام وما يترتب من ذلك من مخاطر التلامس السطحي ما بين الغرسة المعدنية وسوائل جسم الانسان يؤدي الى تآكل شديد وحاد. ولتجاوز هذه المحددات تم في هذه الاطروحة اجراء معاملات سطحية مختلفة على السبيكة المذكورة ثم دراسة تأثير نوع المعاملة السطحية ومتغيرات تلك المعاملة على تحسين الخواص الميكانيكية وخواص السطح والتوافقية الحياتية والاندماج العظمي والنشاط ضد البكتريا ومقاومة الالتصاق ومقاومة التآكل للطبقة السطحية المتكونة نتيجة لتلك المعاملات السطحية وتحديد القيم المثلى لتلك المتغيرات. تم استخدام ثلاث معاملات تعديل سطحي لسبيكة الفولاذ المقاوم الصدأ المزدوج ( LDX 2101 )DSSوبظروف مختلفة لكل معاملة، تقنية النتردة بالبلازما عند فولتية ( )400فولت وتيار ()30 ملي امبير مع ازمان ( )5,10,15,20,25ساعة وترسيب أوكسيد التنتالوم بتقنية الترذيذ بالبلازما عند فولتية ( )3500فولت وتيار ( )10ملي امبير مع ازمان ( )2,4,6,8,10ساعة وترسيب نتريد التنتالوم بتقنية الترذيذ بالبلازما عند فولتية ( )3500فولت وتيار ( )10ملي امبير وازمان .) ساعة2,4,6,8,10( تم دراسة الخصائص الميكانيكية للطبقة السطحية باستخدام اختبار صلادة فيكرز الميكروي، اما الخصائص السطحية تم دراستها بالمجهر الالكتروني الماسح ومجهر القوة الذرية إضافة الى فحص التركيب الكيمياوي لتوزيع العناصر الموجودة في سطح الطبقة المتكونة باستخدام التحليل الطيفي للطاقة المشتتة اما الاطوار المتكونة نتيجة المعاملات السطحية على الطبقة المتكونة تم تحليلها بواسطة حيود الاشعة السينية. بعد ذلك تم دراسة اختبار الطبقة السطحية في مقاومتها للبكتريا الضارة وأيضا تم اختبار مقاومتها للالتصاق. وأخيرا تم دراسة سلوك العينات المعاملة سطحيا في المائع المحاكي لجسم الانسان ( )Ringer solutionباستخدام اختبارات جهد الدائرة المفتوحة والاستقطاب الديناميكي الكهروكيمياوي الحركي والدوري