PREPARATION AND CHARACTERIZATION OF INJECTABLE POLY (METHYL METHACRYLATE) (PMMA)/ZIRCONIA COMPOSITES
Date
2022-01-25
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
The purpose of this study is to fabricate 3D printed biomaterials.
PMMA/Zirconia biomaterials were prepared by the addition of different percent
weight of Zirconia powder to PMMA solution on a hot plate at 75 ˚C with
continuous magnetic stirring until the stirrer stopped. The prepared sample was
injected by using a syringe to get the desirable shape. Then it was sintered at
different sintering temperature. Characterization of synthesized PMMA was
performed by ATR-FTIR. Characterization of samples morphology were carried out
by Scanning Electron Microscopy (SEM). Crystallinity and phase transformation
were investigated by X-ray Diffraction (XRD). The mechanical test was performed
by applying compressive strength test. According to ATR-FTIR test, synthesized
PMMA showed a degree of conversion ̴ 70%. SEM micrographs showed that
porosity increases with PMMA content and decreases with the increase of sintering
temperature. Particles size was different, as it refers to grains agglomeration due to
sintering temperature. XRD patterns showed that the percentage volume of tetragonal
phase decreases with the increase of sintering temperature and crystallite size
increases with the sintering temperature. Compressive strength test showed that the
compressive strength increases with the increase of sintering temperature and
decreases with the increase of PMMA amount.
Description
ENJEKTE EDİLEBİLİR POLİ (METİL METAKRİLAT)
(PMMA)/ZİRKONYA KOMPOZİTLERİN HAZIRLANMASI VE
KARAKTERİZASYONU
ÖZ: Çalışmanın amacı, üç boyutlu 3B yazıcı ile biyomateryaller üretmektir. PMMA/Zirkonya biyomateryalleri, ağırlıkça farklı zirkonya tozlarının PMMA solüsyonlarına ısıtma ocağı üzerinde manyetik balık ile 75 ˚C karıştırılması ile üretilmiştir. Hazırlanan malzemeler şırınga ile istenilen şekle sokulmuştur ve farklı sinterleme sıcaklıkları ile sinterlenmiştir. PMMA örneklerinin kimyasal yapı analizi ATR-FTIR ile tayin edilmiştir. Hazırlanan örneklerin morfolojik özellikleri taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile incelenmiştir. Kristalinite ve faz değişimleri X-ışını Kırınım (XRD) ile tayin edilmiştir. Mekanik testler ise sıkıştırma dayanımı testleri ile gerçekleştirilmiştir. ATR-FTIR analizi sonuçlarına göre PMMA ~ 70% oranında polimer dönüşümü göstermiştir. SEM görüntülerine göre; porozite, PMMA miktarı ile artma, sinterleme sıcaklığı ile ise azalma göstermiştir. Sinterleme sıcaklığına bağlı olarak tanelerde (grain) topaklanma görülmüştür. XRD sonuçlarına göre, sinterleme sıcaklığındaki artış tetragonal fazın yüzde hacminde düşüşe sebep olmuş; malzemenin kristalit boyutunu ise artırmıştır. Mekanik testler sonucunda ise, sıkıştırma dayanımı; sinterleme sıcaklığı ile birlikte artmış, PMMA miktarı ile azalmıştır.
ÖZ: Çalışmanın amacı, üç boyutlu 3B yazıcı ile biyomateryaller üretmektir. PMMA/Zirkonya biyomateryalleri, ağırlıkça farklı zirkonya tozlarının PMMA solüsyonlarına ısıtma ocağı üzerinde manyetik balık ile 75 ˚C karıştırılması ile üretilmiştir. Hazırlanan malzemeler şırınga ile istenilen şekle sokulmuştur ve farklı sinterleme sıcaklıkları ile sinterlenmiştir. PMMA örneklerinin kimyasal yapı analizi ATR-FTIR ile tayin edilmiştir. Hazırlanan örneklerin morfolojik özellikleri taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile incelenmiştir. Kristalinite ve faz değişimleri X-ışını Kırınım (XRD) ile tayin edilmiştir. Mekanik testler ise sıkıştırma dayanımı testleri ile gerçekleştirilmiştir. ATR-FTIR analizi sonuçlarına göre PMMA ~ 70% oranında polimer dönüşümü göstermiştir. SEM görüntülerine göre; porozite, PMMA miktarı ile artma, sinterleme sıcaklığı ile ise azalma göstermiştir. Sinterleme sıcaklığına bağlı olarak tanelerde (grain) topaklanma görülmüştür. XRD sonuçlarına göre, sinterleme sıcaklığındaki artış tetragonal fazın yüzde hacminde düşüşe sebep olmuş; malzemenin kristalit boyutunu ise artırmıştır. Mekanik testler sonucunda ise, sıkıştırma dayanımı; sinterleme sıcaklığı ile birlikte artmış, PMMA miktarı ile azalmıştır.
Keywords
metallurgical and materials engineering