سنتز تركيبات دو فازي تري كلسيم فسفات – هيدروكسي آپاتيت به روش واكنش حالت جامد: بررسي اثر درجه حرارت و نسبت Ca/P مواد واكنشگر بر نوع و مقدار فازهاي تشكيل يافته

Synthesis of TCP-HA biphasic compositions: Evaluation of temperature and Ca/P ratio on the type and amount of phases

در اين تحقيق اثر درجه حرارت و همچنين نسبت كلسيم به فسفر مواد اوليه بر نوع و مقدار فازهاي تشكيل شده از روش سنتز به صورت واكنش حالت جامد بررسي شده است. كربنات كلسيم و دي كلسيم فسفات به عنوان مواد اوليه تهيه و با نسبتهاي مختلف طوري مخلوط شدند كه نسبت نهايي كلسيم به فسفر در بچ هاي مختلف بين 50/1 تا 67/1 بود. سپس هر يك از اين مخلوط‌ها در دماي 800 تا 1200 درجه سانتيگراد به مدت 3 ساعت حرارت دهي شدند. شناسايي فازها با روش XRD و ارزيابي كمي فازهاي موجود در هر نمونه با روش RIR و استفاده از رابطه چانگ Chung انجام شد. نتايج نشان داد كه در تمام نسبتها و دماهاي مورد ارزيابي كمتر از 1100 درجه سانتي گراد بتا تري كلسيم فسفات فاز غالب است و هيدروكسي آپاتيت به عنوان فاز دوم در تركيب حضور دارد. در نمونه هايي كه در دماي 1200 درجه سانتيگراد حرارت‌دهي شدند فاز بتا تري كلسيم فسفات به مقدار قابل توجهي به آلفا تبديل مي‌شود و در نمونه‌هايي كه نسبت Ca/P در آنها 62/1 و67/1 است هيدروكسي آپاتيت فاز اصلي تشكيل‌دهنده ماده سنتز شده در اين دما است.

In this research, effect of temperature and calcium to phosphorus (Ca/P) ratio of raw materials on the type and the amounts of formed phases were investigated by solid state method. Calcium carbonate and dicalcium phosphate were provided as raw materials and mixed with different percentages in a way that final (Ca/P) ratio was between 1.50 to 1.67 in different batches. Then each of these mixtures was heated at temperatures of 800 to 1200 ° C for 3 hours. Phases were identified with XRD technique and quantitative assessment of phases was evaluated by RIR method and Chung relation. Results showed that in all relations and desired temperatures sintered below 1100 ° C beta tri-calcium phosphate is the dominant phase and hydroxyapatite present as second phase in the composition. In samples which sintered at 1200° C, beta TCP is transferred significantly to alpha TCP. In samples with Ca/p ratio: 1.62, 1.67, hydroxyapatite is dominant phase at 1200° C.