Effect of grinding on the properties of alumina-bovine hydroxyapatite composite powders


YELTEN A. , YILMAZ S.

17th International Metallurgy and Materials Congress, İstanbul, Turkey, 11 - 13 September 2014, pp.86-93

  • Publication Type: Conference Paper / Full Text
  • City: İstanbul
  • Country: Turkey
  • Page Numbers: pp.86-93

Abstract

Alumina becomes the focus of attention with its good mechanical strength and hydroxyapatite with its superior bioactivity. The idea of combining these bioceramic materials is thought to be a promising way to achieve a biocomposite material with great properties. Sol-gel technique is well-known for enabling the production of high-technology materials such as alumina and in this study aluminum iso-propoxide (AIP, Al(OC3H7)3) was the starting material of the sol-gel process to obtain alumina powders. Boehmite (AlOOH) sol was prepared by hydrolyzing AIP. Peptization and condensation continued during the hydrolysis step. Different amounts of (wt.%) bovine hydroxyapatite (BHA) powders were added to the boehmite sol. Following the mixing process of the boehmite sol and BHA powders, boehmite-BHA mixtures were gelated at 110 °C for 3 hours and heat treatments were applied to the boehmite-BHA gels at 1300 °C for 2 hours. At the end of the experimental study, irregular shaped alumina-HA-tricalcium phosphate composite powders were obtained. Apparent density values of the composite powders before and after grinding were determined by using an Arnold meter. These experimental results were discussed by considering the parameters such as the amount (wt.%) of BHA addition to the boehmite sol and particle shape.

Alümina, iyi mekanik mukavemeti; hidroksiapatit ise üstün biyoaktivite özelliğinden ötürü dikkat çekmektedir. Söz konusu bu biyoseramik malzemeleri bir araya getirme fikri, yüksek özellikler gösteren bir biyokompozit malzemesinin elde edilmesi için umut verici bir yol olarak düşünülmektedir. Sol-jel tekniği ile alümina gibi ileri teknoloji malzemelerini üretmek mümkündür ve bu çalışmada, alümina tozlarının sol-jel metodu ile elde edilebilmesi için alüminyum izopropoksit (AIP, Al(OC3H7)3) başlangıç malzemesi kullanılmıştır. Böhmit solü, AIP hidroliz edilerek hazırlanmıştır. Peptizasyon ve kondenzasyon, hidroliz adımı boyunca devam etmiştir. Üretilen böhmit solüne farklı miktarlarda (%ağ.) bovine hidroksiapatit (BHA) tozları ilave edilmiştir. Böhmit-BHA karışımları, 110 °C’de 3 saat jelleştirilmiştir. Daha sonra böhmit-BHA jellerine 1300 °C’de 2 saat ısıl işlem uygulanmıştır. Deneysel sürecin sonucunda; düzensiz şekilli alümina-HA-trikalsiyum fosfat kompozit tozları elde edilmiştir. Kompozit tozlarının öğütme işlemi öncesi ve sonrasına ait görünür yoğunluk değerleri Arnold metre kullanılarak belirlenmiştir. Tüm bu deneysel veriler, böhmit solüne ilave edilen BHA (%ağ.) miktarı ve partikül şekli gibi parametreler göz önünde bulundurularak tartışılmıştır.