مشخصه يابي سطحي ديوپسايد بالك تهيه شده با روش همرسوبي و تفجوشي پس از غوطه وري در سيال شبيه ساز بدن

Surface Characterization of Bulk Diopside Prepared by Coprecipitation and Sintering Processes After Immersion in a Simulated Body Fluid

ديوپسايد بعنوان يكي از سرامي هاي خانواده پيروكسن، به علت زيست سازگاري و زيست فعالي مطلوب، بتازگي در زمينه هاي پزشكي مورد توجه قرار گرفته است. برخلاف روش شيمي تر سل- ژل، مطالعات بر محصولات به دست آمده از واكنش همرسوبي اين سيليكات محدود بوده است. در اين مطالعه، سنتز همرسوبي پودر ديوپسايد، رفتار تفجوشي و توانايي تشكيل آپاتيت آن بر اثر غوطه وري در سيال شبيه ساز شده بدن مطالعه شد. مطابق با نتايج، پودر حاصل از همرسوبي داراي ساختاري آمورف است، در حالي كه حرارت دهي آن در دماي °C 1100 ساختاري تكفاز از ديوپسايد مونوكلينيك ايجاد مي كند. شكل كروي و ابعاد زيرميكروني ذرات پودر آنيل شده در اين دما، قابليت مناسب چگالش پودر پس از فشردن و تفجوشي را توجيه كرد. بررسي سطح نمونه تفجوشي شده پس از غوطه وري در سيال شبيه ساز بدن در دوره زماني مختلف، بيانگر زيست فعالي برون تني مناسب آن بود كه همراه با تشكيل لايه آپاتيت فشرده و يكپارچه بر سطح آن بود. اين پژوهش نشان داد كه همرسوبي روشي مطلوب جهت توليد قطعات متراكم و زيست فعال ديوپسايد براي كاربردهاي بالقوه در زمينه هاي اورتوپدي و دنداني است.

Diopside as a member of pyroxene ceramics family, due to the favorable biocompatibility and bioactivity, is recently taken into consideration in the medical field. Unlike the wet-chemical sol-gel method, little studies have been conducted on the coprecipitation reaction of this silicate. In this paper, the coprecipitation synthesis of diopside, sintering behavior and apatite formation ability by immersion in a simulated body fluid was evaluated. According to the results, the dried powder has an amorphous structure, while heating it at 1100 °C creates a single-phase structure of monoclinic diopside. The spherical shape and submicron dimensions of the powder particles annealed at this temperature justified the proper densification of the material due to pressing and sintering. The assessment of the sintered sample surface after immersion in the simulated body fluid for different periods revealed its suitable in vitro bioactivity, accompanied by the formation of a dense and integrated apatite layer on its surface. This research reflects that the coprecipitation route is a desirable method for the production of dense and bioactive diopside components for potential applications in orthopedic and dental fields.