تاثیر زمان آسیاکاری مکانیکی بر سنتز نانوذرات هیدروکسی آپاتیت به روش مکانوشیمیایی

نانوذرات هیدروکسی آپاتیت [HAP , Ca۱۰(PO۴)۶(OH)۲] با استفاده از آسیاب ماهواره ای و با نسبت استوکیومتری ۶۷/۱ Ca/P= سنتز شدند. براساس شرایط و زمان آسیاکاری سنتز به دو روش مکانوشیمیایی و درجا صورت گرفت. در هر دو روش از مخلوط پودر اولیه CaCO۳ و CaHPO۴. ۲H۲O با نسبت مولی ۲:۳ استفاده گردید. پس از بهینه سازی پارامترها در روش مکانوشیمیایی عملیات آسیاکاری در اتمسفر آرگون و به مدت ۵ ساعت با استفاده از یک ظرف فولادی صورت گرفت. با استفاده از نتایج آنالیز حرارتی، عملیات حرارتی در دمای ℃۵۰۰ به مدت ۳ ساعت و با سرعت گرم کردن ℃/min۱۰ انتخاب گردید. در سنتز درجا، آسیاکاری تحت اتمسفر آرگون و به مدت ۱۵ ساعت صورت گرفت و نانو ذرات HAP بدون هیچ گونه عملیات حرارتی و به صورت درجا بدست آمدند. به منظور شناسایی تشکیل فازHAP از الگوی تفرق اشعه ایکس و برای بررسی اندازه و توزیع اندازه ذرات از میکروسکوپ الکترونی گسیل میدانی FE-SEM)) استفاده شد. با توجه به آزمایشهای انجام شده مشخص گردید که افزایش مدت زمان آسیاکاری به تجزیه CaCO۳ در دمای پایین کمک کرده و فعالیت شیمیایی مواد اولیه CaHPO۴. ۲H۲O و CaCO۳افزایش یافته است. همچنین بر اساس تصاویر FE-SEM مشخص گردید که با افزایش زمان آسیاکاری اندازه ذرات کوچک تر شده که منجر به افزایش نفوذپذیری و باعث کاهش دمای واکنش مخلوط پودری آسیاکاری شده گردیده است. در نتیجه ، نانو ذرات HAP سنتز شده با هر دو روش با ساختار هگزاگونال و مورفولوژی کروی مشاهده شد ولی اندازه ذرات در روش درجا نسبت به روش مکانوشیمیایی کاهش یافته بود.

Keywords:

هیدروکسی آپاتیت , نانوذرات , سنتز مکانوشیمیایی , سنتزدرجا , زمان آسیاکاری