دانلود ترجمه مقاله کامپوزیت های مبتنی بر منیزیم تقویت شده با نانوپلاکت های گرافن

1. مقدمه 2. مواد و روش ها 3. نتایج و بحث و بررسی 4. نتیجه گیری

چکیده – منیزیم و آلیاژهای آن به دلیل استحکام و توانایی آن ها در تجزیه طبیعی در بدن به عنوان مواد ایمپلنت زیست تخریب پذیر امیدوار کننده در نظر گرفته می شوند. با این حال، منیزیم خالص به سرعت در محیط فیزیولوژیکی تجزیه می شود که این مساله دارای اثرات جانبی بر انسجام مکانیکی آن قبل از التیام کافی استخوان خواهد بود. در این مطالعه، گلوله ای با انرژی بالا برای پراکنده کردن 5/0 درصد وزنی زیرکونیوم و 1/0 درصد وزنی GNPs در پودرهای منیزیم مورد استفاده قرار گرفت. سپس گلوله با مخلوط پودری تحت فشار 760 مگاپاسکال در دستگاه های فشرده سازی سبز آسیاب شد و در جو آرگون در دمای 610 درجه سانتی گراد به مدت دو ساعت حرارت دهی شد. نتایج نشان داد که افزودن زیرکونیوم و GNPs به ماتریکس منیزیم استحکام عملکرد تحت فشار آن را به میزان قابل توجهی تا 91 درصد افزایش داده و نرخ خوردگی تا 48 و 68 درصد به ترتیب در تست پلاریزاسیون الکتروشیمیایی و تست ارزیابی هیدروژن در مقایسه با منیزیم خالص کاهش یافت. سهم مکانیزم های تقویت کننده مختلف در تقویت عملکرد تحت فشار MMNCs به صورت کمی همراه با اعتبار سنجی از طریق نتایج تجربی پیش بینی شد. این مطالعه پتانسیل GNPs به عنوان تقویت کننده موثر در ساخت MMNCs با بهبود خواص مکانیکی و خوردگی را نیز نشان داد. مقدمه: موفقیت بالینی ایمپلنت های زیست تخریب پذیر مانند صفحات استخوان، پیچ ها، پین و غیره متکی بر تجزیه طبیعی آن ها در محیط فیزیولوژیکی بدون به خطر افتادن انسجام مکانیکی آن ها قبل از التیام کافی استخوان است (1، 2). در مهندسی بافت استخوان، ترمیم و بازسازی استخوان توسط بارگذاری مکانیکی ارتقاء می یابد. با این حال، مواد ایمپلنت موجود مانند فولاد ضدزنگ، آلیاژهای کبالت – کروم و آلیاژ تیتانیوم مدول الاستیک بالاتری نسبت به استخوان طبیعی نشان می دهد. این عدم تطابق در مدول الاستیک بین ایمپلنت فلزی و استخوان باعث ایجاد تنش در بافت استخوان شده که منجر به تحلیل استخوان و شل شدن ایمپلنت شده و بنابراین نیازمند جراحی پیچیده می باشد (3).

Magnesium (Mg) and its alloys are considered promising biodegradable implant materials because of their strength and ability to degrade naturally in the body. However, pure Mg degrades rapidly in the physiological environment which adversely affects its mechanical integrity before sufficient bone healing. In this study, a high energy ball mill was used to disperse 0.5 wt% zirconium (Zr) and 0.1 wt% GNPs in Mg powders. Ball milled powder mixtures were then cold pressed under 760 MPa into green compacts and sintered in an argon atmosphere at 610 °C for 2 h. Results indicated that the addition of Zr and GNPs to the Mg matrix significantly enhanced its compressive yield strength by 91% and reduced the corrosion rate by 48% and 68% in electrochemical polarization test and hydrogen evolution test, respectively, compared to pure Mg. The contributions of various strengthening mechanisms to the compressive yield strength of MMNCs were quantitatively predicted in conjunction with validation via experimental results. This study demonstrates the potential of GNPs as effective reinforcement in fabrication of MMNCs with improved mechanical and corrosion properties. Introduction: The clinical success of biodegradable implants such as bone plates, screws, pins, etc., relies on their natural degradation in the physiological environment without compromising their mechanical integrity before sufficient bone healing [1,2]. In bone-tissue engineering, bone repair and regeneration are promoted by mechanical loading. However, existing implant materials such as stainless steels (SS), cobalt-chromium alloys, and titanium alloys exhibit higher elastic moduli than that of natural bone. This mismatch in elastic modulus between the metallic implant and bone triggers stress-shielding in the host bone tissue which leads to bone resorption and implant loosening, thus requiring additional complicated revision surgery [3].