english DORINEL TĂLPEANU, LAURA ELENA GEAMBAZU, ALINA IULIA DUMITRU, FLORENTINA CLICINSCHI, VIOLETA TSAKIRIS, ANDREI CUCOȘ, VIRGIL MARINESCU
Rezumat
Obiectivele principale ale acestei lucrări sunt reprezentate atât de elaborarea hidroxiapatitei (HAP) cât și de tehnica de turnare în forme de ipsos a acesteia, pentru elaborarea unor structuri ceramice având forme complexe cu posibile aplicații în neurochirurgie. Modelele obținute și testate au fost realizate din pulberi ceramice pe bază de HAP, fasonate prin tehnica de turnare în forme de ipsos. Pentru eficientizarea procesului de turnare a suspensiilor ceramice au fost efectuate curbe reologice de variație a tensiunii de forfecare în funcție de gradientul de viteză și respectiv, dependența vâscozității suspensiilor de HAP funcție de gradientul de viteză. Au fost realizate modele experimentale de proteze craniene sub formă de calotă cu grosimea medie de ~3,5 mm și baghete cu diametrul de 5 mm și lungimea de 50 mm iar în final probele au fost sinterizate la temperatura de 1275˚C și 1350˚C, timp de 2 ore. Variația densității și porozității cu temperatura de sinterizare a fost determinată prin metoda lui Arhimede iar proprietățile mecanice au fost investigate prin teste de încovoiere și compresiune. Valorile medii pentru rezistența la încovoiere, pentru cele două modele obținute, sunt cuprinse în intervalul 32,64-36,68 MPa iar pentru rezistența la compresiune sunt cuprinse în intervalul 44,54-50,10 MPa. De asemenea, probele obținute au fost caracterizate prin microscopie electronică de baleiaj (SEM) iar datele din difracția cu raze X pentru pulberea de HAP au fost confirmate prin spectre FT-IR și măsurători termogravimetrice. În vederea stabilirii caracterului de biocompatibilitate, s-a efectuat un prim set de determinări bacteriologice și de sterilitate. Noutatea acestei lucrări constă în faptul că au fost optimizate atât caracteristicile reologice (s-au realizat suspensii ceramice cu conținut de fază solidă de min. 60%) precum și tehnica de turnare a suspensiilor ceramice în forme de ipsos prin procese de ultrasonare și degazare/dezaerare, obținându-se produse fasonate cu densitatea pe crud de min. 50% din roth.
Cuvinte cheie
hidroxiapatită, biomateriale, turnare in forma de ipsos, curbe de vâscozitate
-
Anul
2023
-
Numărul
53 (1)
-
Paginile
3-12
-
Domenii de interes
BIOMATERIALE ȘI BIONANOMATERIALE; SUBSTANȚE, PROCEDURI ȘI DISPOZITIVE PENTRU MEDICINĂ
.FLORENTINA MARILENA CLICINSCHI, DORINEL TĂLPEANU, ALINA IULIA DUMITRU, VIOLETA TSAKIRIS, GABRIELA BEATRICE SBÂRCEA, DELIA PĂTROI, MARINESCU VIRGIL EMANUEL
Rezumat
Scopul lucrării constă în obținerea unor materiale compozite ceramice pe bază de Si3N4 și SiC, cu diferite adaosuri de sinterizare (Al2O3 și Y2O3), având proprietăți mecanice ȋmbunătățite, folosind tehnica de sinterizare în plasmă cu scânteie (SPS). Procesul de sinterizare în plasmă, s-a realizat în vid, la presiunea de 50 MPa, la temperaturi cuprinse între 1600-1800°C şi o durată de sinterizare maximă de 5 minute. Pentru a pune în evidență comportamentul structural și morfologic al compozitelor obținute la diferite temperaturi de sinterizare care conduc la îmbunătățirea proprietăților mecanice, acestea au fost caracterizate prin tehnici de difracție cu raze X (DRX) și microscopie electronică de baleiaj (SEM). Au fost determinate pentru toate probele sinterizate, caracteristicile fizico-mecanice (densitate aparentă, porozitate aparentă și duritate Vickers). Din analizele structurale prin difractie de raze X, s-a pus ȋn evidență formarea a două faze majoritare α-Si3N4 și respectiv β-Si3N4, observându-se că, odată cu creşterea temperaturii de sinterizare, gradul de transformare cristalografică dintr-o fază ȋn alta (α→β) creşte. Materialele compozite ceramice pe bază de Si3N4 și SiC sinterizate la 1800°C şi cu un conținut de 5 % masic Y2O3, au prezentat o corelație bună ȋntre caracteristicile fizico-mecanice şi structurale, având o densitate relativă de 93 % din densitatea teoretică, valori ale durității Vickers de 18,39 GPa şi rezistența la ȋncovoiere de aproximativ 336 MPa.
Cuvinte cheie
procesul de sinterizare in plasmă, Si3N4, SiC, compozite ceramice, diractie cu raze X, SEM
OLURANTI ABIOLA , TEMITAYO OGEDENGBE, ADEKOLA OKE
Rezumat
Ceramic is an engineering material that has endeared itself to many sectors especially the building services sector where it is used for floor tiles. Machining is a necessary finishing operation after casting and other forming operations. A very important machining operation performed on ceramic materials such as tiles is grinding to pave way for easy installation, aesthetics and safety. This work investigates the elemental and chemical composition of the raw materials used in the production of the ceramic tiles under investigation and study the effect of different grinding procedures on some mechanical properties of the ceramic tiles. The tiles were ground at two different grinding speeds and two different levels (continuous and intermittent at 2 seconds intervals). Breaking strength, flexural strength, hardness, and surface roughness before and after grinding were analyzed using the Signal-to-Noise (S/N) ratio. The result revealed that the elements and their respective oxides present in the raw materials were able to give strength, rigidity and support to the ceramic article. Also, grinding was found to affect the mechanical properties of the ceramic tile samples as the breaking strength and flexural strength reduces from 339.77 N for the control sample to as low as 273.30 N and 16.40 N/mm2 respectively.
Cuvinte cheie
plăci ceramice, măcinare, forța la rupere, duritatea
MIHAI-ALEXANDRU EFTIMIE, CARMEN-CRISTINA UDREA, MIHAELA-ALINA MELINESCU, ANA-VIOLETA FILIP
Rezumat
Sticlele borosilicatice cu transmisie în UV pot fi utilizate în materiale care facilitează dezinfectarea sau inactivarea bacteriilor cu ajutorul luminii UV. Au fost elaborate trei compoziții de sticle borosilicatice cu conținut scăzut de alcalii prin tehnica clasică de topire-subrăcire la temperaturi de până la 1680 °C. Analiza probelor a fost realizată cu ajutorul dilatării termice, a stabilității hidrolitice, a densității, a transmisiei UV-Vis, a spectroscopiei Raman și a difracției de raze X. Stabilitatea hidrolitică a probelor analizate a indicat că acestea sunt stabile din punct de vedere chimic. Din dilatarea termică s-a observat că probele obținute au avut coeficienți de dilatare mici. În ceea ce privește transmitanța UV-Vis, sticlele au transmitanțe acceptabile în regiunea ultravioletă până la 260 nm. Spectroscopia Raman a fost utilizată pentru a identifica legăturile din rețeaua vitroasă și prezența ionilor de oxigen nepuntați în probele de sticlă prin prezența unor vârfuri specifice de înaltă frecvență în spectru. Analiza XRD a indicat, de asemenea, că probele de sticlă borosilicatică nu au cristalizat.
Cuvinte cheie
sticla borosilicatică, transmisie UV-Vis, aplicatii germicide
MARISELVAM.P, VELMURUGAN.T, G.KARTHIKEYAN
Rezumat
This paper focuses on the thermal properties of R-Glass/Epoxy laminate in response to temperature variations. The elastic properties and coefficient of thermal expansion in the material s principal direction were measured across the temperature range from room temperature to the cure temperature. These properties were then characterized as functions of temperature. Using the characterized properties and the principles of classical lamination theory, a method was proposed to predict the changes in the coefficient of thermal expansion for a general laminate subjected to temperature variations. The measured values of the coefficient of thermal expansion for laminates with varying angle plies were compared with the predicted values. The experimental results demonstrate that the proposed method accurately predicts the changes in the coefficient of thermal expansion for a general laminate under temperature variations. Additionally, an analytical formulation was proposed and validated to predict the changes in the coefficient of thermal expansion for R-Glass/Epoxy laminates subjected to temperature variations.
Cuvinte cheie
laminate R-Glass/Epoxy, proprietăți termice, model analitic, expansiune termică, experimental
BRUNA MOREIRA, CARLOS JESUS, RAPHAELE MALHEIRO, AIRES CAMÕES
Rezumat
Promoting the circular economy is one of the main tools to achieve carbon neutrality by 2050. The culture of using residues in cementitious materials, mainly in concrete, is already established, favouring circularity. Fly ash is commonly used in blended cement or concrete production as supplementary cementing material. However, waste glass is not as commonly used as a cement substitute. In this context, this research contributes to the knowledge about the use of waste glass as partial cement replacement, developing an experimental work. Glass bottles were transformed into glass powder using two different grinding processes. They were produced glass powders with different colours and fineness. These powders were used to produce mortars with 25% of glass powder replacing cement. Mortars containing fly ash were also produced. Their compressive strengths were evaluated over time. Results concluded that white, green, and brown glass powders are acceptable to be used as cement replacements. The results also identify glass powder as a potential substitute for fly ash.
Cuvinte cheie
pudră de sticlă, cenușă zburătoare, materiale pe baza de ciment, economie circulară, dioxid de carbon scăzut