به دليل مشكلات موجود كاشتني‌هاي فلزي پوشش داده‌شده و به‌منظور بهبود زيست فعالي كاشتني دنداني در داخل استخوان زنده در اختراع حاضر كاشتني‌هاي دنداني FGM از جنس Ti/HA به روش متالورژي پودر با حفظ زيست سازگاري مطلوب با بدن و خواص مكانيكي مناسب توليد شد. در گام نخست جهت توليد پودر هيدروكسي‌آپاتيت به‌جاي استفاده از روش بال ميل براي اولين بار در اين اختراع از روش دريل كاري استفاده شد. ابتدا استخوان گاو با مته قطر 2 ميلي¬متر دريل شده و پودر حاصله با طراحي يك عمليات حرارتي به هيدروكسي‌آپاتيت تبديل مي¬شود. در اين روش هيدروكسي‌آپاتيت استخراجي بسيار ارزان‌قيمت و با درصد خلوص مطلوبي به دست مي¬آيد. سپس پودرهاي هيدروكسي‌آپاتيت و پودر تيتانيوم اوليه با بهره‌گيري از دستگاه‌هاي ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM)، سيستم تحليل‌كنندۀ اندازه ذرات (PSA) و آناليز پراش پرتوي ايكس (XRD) مشخصه يابي شدند. در گام دوم پودرهاي اوليه جهت ساخت نمونه‌هاي FGM Ti/HA براي نماهاي كسر حجمي مختلف (1/3 ≤ N ≤ 2) پرس سرد شده و سپس در كوره خلأ تف‌جوشي شدند. جهت ارزيابي زيست فعالي نمونه‌ها، مايع شبيه‌سازي‌شده بدن (SBF) به روش بوهنر آماده شد و سپس آزمون غوطه‌وري در مايع شبيه‌سازي‌شده بدن براي زمان‌هاي 3 تا 30 روز بر روي نمونه‌ها انجام گرفت. همچنين با انجام تست استحكام بر روي نمونه ها، مشخص شد كاشتني¬هاي دنداني FGM ساخته شده در اين اختراع با تامين همزمان زيست فعالي و استحكام مطلوب مي¬توانند به عنوان جايگزين مناسبي براي كاشتني¬هاي رايج و پوشش¬دار مورد استفاده قرار گيرند.

نانو كامپوزيت دي برايد تيتانيوم آلومينا (AL2O3-TiB2) از مخلوط مواد اوليه دي اكسد تيتانيوم اسيد بوريك وپودر آلومينيوم خالص بوسيله روش مكانوشيميايي تهيه شد. براي تهيه اين ماده مخلوط پودرهاي اوليه با نسبت استوكيومتري مطابق با واكنش زير تهيه و در زمان هاي گوناگون تحت عمليات آسياكاري مكانيكي قرار گرفت. عمليات آسياكاري مكانيكي در دماي محيط و در اتمسفر آرگون انجام شد. نمونه ها در زمان هاي مختلف در آسياب گلوله اي سياره اي آسيا شدند تا زمانه بهينه آسياكاري بدست آيد. براي بررسي ريزساختار و آناليز فازي محصولات توليد شده در زمان هاي مختلف از روش هاي SEM , TEM, XRD استفاده شد. نتايج آناليز XRD نشان داد كه نانو كامپوزيت AL2O3-TiB2 پس از انجام 5/1 ساعت آسياكاري در محيط آرگون و در دماي اتاق بر اساس واكنش MSR تشكيل مي شود. افزايش زمان آسياكاري در بيشتر از يك ساعت و نيم تاثيري در خصوصيات محصول نهايي نداشت و فقط منجر به كاهش اندازه ذرات و بلورهاي تشكيل شده مي شود. اندازه دانه كريستالي محصول كامپوزيت توليد شده در حد نانومتر بدست آمد. دي برايد تيتانيوم از جمله مواد سراميكي است كه خواص مطلوبي از جمله سختي زياد، چقرمگي شكست خوب، هدايت الكتريكي خوب در دماي محيط، مقاومت شيميايي عالي در برابر فلزات غيرآهني و همچنين وزن مخصوص نسبتا كم دارد ولي از نظر خواص مكانيكي ضعيف مي باشد كه با افزودن آلومينا به دي برايد تيتانيوم، يك ماده كامپوزيتي توليد مي شود كه خواص مكانيكي آن از جمله چقرمگي شكست، مقاومت خمشي و مقاومت به ضربه بهبود مي يابد. بنابراين كامپوزيت AL2O3-TiB2 به عنوان يك ماده مناسب و جايگزين خوب براي كابردهايي از قبيل ابزار برش، مواد مقاوم به سايش موارد مورد استفاده در دماهاي بالا صنايع هوا فضا و موارد استفاده در فيلترهاي تصفيه مذاب و رزه هاي سبك سودمند مي سازد.

در پژوهش حاضر سعتي بر آن شده تا نانو كامپوزيت هاي بر پايه تيتانات منيزيم از طريق آلياژسازي مكانيكي توليد شود مهمترين فلزهاي تيتانات منيزيم كاندلايك Mg2Tio4 جيگيلايت MgTio3 و كاروايت MgTi2o5 مي باشند كه عمدتا با استفاده از فرايندهاي دماي بالا حاصل مي شوند. در اين تحقيق سعي بر آن شده جيگيلايت MgTio3 كه مهمترين فاز تيتانات منيزيم مي باشد به روش آلياژ سازي مكانيكي و در دماي 650c توليد شود. از طرف ديگر اين فاز به همراه منيزيا Mgo و هيدروكسي آپاتيت كه هر سه داراي خواص الكتريكي و كاهش اتلاف دي الكتريك مي باشند حاصل شده است. لذا اين نانو كامپوزيت جديد با خواص الكتريكي مناسب مي توانند جهت استفاده در فيلترها ، خازن ها، ماهواره هاي راديويي و ... بكار گرفته شود.

تركيبات بر پايه كلسيم فسفات به دليل زيست سازگاري مطلوب، مناسبترين سراميك براي جايگزيني بافت هاي سخت مي باشند هيدروكسي آپاتيت يك سراميك ترد محسوب مي شود و تيتانيوم و آلياژهاي آن بخاطر استحكام مخصوص بالا زيست سازگاري خوب و مقاومت به خوردگي عالي بهترين بيو ماده فلزي است كه جهخت كاربردهاي دنداني و ارتوپديك استفاده مي شود. بنابراين ارتباط بين هيدروكسي آپاتيت زيست سازگار با خواص مكانيكي خوب تيتانيوم ، نويد دهنده يك راه براي توسعه كاربردهاي زيستي پزشكي محسوب مي شود. در اين پژوهش نانو كامپوزيت هاي كلسيم فسفات تقويت شده با تيتانيوم از طريق واكنش هاي حالت جامد بطور موفقيت آميزي حاصل شده است. لذا اين دسته از آلياژها مي توانند بعنوان جايگزيني مناسب جهت كاشتني ها در بدن بكار گرفته شوند.

در سالهاي اخير استفاده از فرآيندهاي مكانوشيميايي كه با استفاده از آسيابهاي مكانيكي انجام مي شود مورد توجه محققين بسياري در زمينه هاي مختلف متالورژي استخراجي، توليد مواد نانوكريستال قرار گرفته است. ساخت آسياب مكانيكي تحقيقاتي در دماي بالا، با بهره گيري از سيستم لرزشي پرقدرت و مجهز بودن به سيستم گرمايشي، برودتي، ايجاد اتمسفر مورد نياز گامي نوين در ايجاد شرايط سينتيكي و محيطي مناسب جهت انجام واكنشهاي مختلف شيميايي برداشته است. اين دستگاه با ايجاد شرايط كنترلي دما از 190- درجه تا حداكثر 900 درجه سانتي گراد در دو حالت ايستا و در هنگام كار و با توجه به سيستم ابداعي مكانيكي برزشي با كمترين جدايش بين مواد و گلوله ها و توانايي انجام عمليات حرارتي بعد از عمليات اسياب و كوئنچ بدون تأخير مواد آزمايش جهت رصد ساختار كريستالي مواد آزمايش شده در دماي بالا تحولي عميق و بنيادين در كاركرد اين دستگاه ايجاد نموده است. واژه هاي كليدي: آسياب پرانرژي - دماي بالا - مكانوشيميايي

روش سنتز نانو ذرات نقره در محيط پلاسماي مايع روشي ابتكاري براي سنتز نانو ذرات نقره با نرخ سريع سنتز و روشي اقتصادي مي باشد كه شامل تركيب دو روش شيميايي و تخليه الكتريكي مي باشد. در اين روش 105 ولت به يك ميله نقره بالايي اعمال شده و يك موتور چرخشي براي جلوگيري از كلوخه اي شدن ذرات سنتز شده با ميله بالايي كوپل شده و با سرعتي بين 70-50 دور بر دقيقه مي چرخد. اتانول 96 به عنوان محلول شيميايي جهت كاهش دماي بالا ي پلاسما و همچنين تمركز بيشتر جرقه در اين روش استفاده شده و نهايتا قطر ذرات سنتز شده به اين روش بين 60-40 نانو متر مي باشد كه نسبت به روش هاي كاهش شيميايي و تخليه قوس الكتريكي ذرات با قطري يكسان در طي فرايند سنتز مي شوند. نهايتا، يك دستگاه توليد پيوسته براي سنتز پيوسته نانو ذرات نقره ارايه شده است.