Effect of nano/micro particles of calcium phosphates on the mechanical properties of composites based on polysiloxane matrix reinforced by polyamide

0318685 - ÚSMH 2009 RIV CZ eng J - Článek v odborném periodiku
Balík, Karel - Suchý, Tomáš - Sucharda, Zbyněk - Černý, Martin - Bačáková, Lucie - Sochor, M. - Šlouf, Miroslav
Effect of nano/micro particles of calcium phosphates on the mechanical properties of composites based on polysiloxane matrix reinforced by polyamide.
[Vliv nano/mikro kalcium fosfátových plniv na mechanické vlastnosti kompozitů na bázi polysiloxanové matrice vyztužené polyamidem.]
Ceramics - Silikáty. Roč. 52, č. 4 (2008), s. 260-267. ISSN 0862-5468. E-ISSN 1804-5847
Grant CEP: GA ČR(CZ) GA106/06/1576
Výzkumný záměr: CEZ:AV0Z30460519; CEZ:AV0Z50110509; CEZ:AV0Z40500505
Klíčová slova: aramid fibers * hydroxyapatite * matrix modifications
Kód oboru RIV: JI - Kompozitní materiály
Impakt faktor: 0.644, rok: 2008

Composite materials based on a polyamide fabric and a polysiloxane matrix were designed for application in bone surgery. In order to increase the bioactivity, 2, 5, 10, 15, 20 and 25 vol. % of nano/micro hydroxyapatite and tricalcium phosphate were added. The effect of the additives on the mechanical properties was studied. Simultaneously, changes in the inner structure of the composites were investigated by means of image analysis. It appears that in comparison with the micro particles, the nano additives have a more favourable effect on mechanical properties. From the point of view of the final application of the composites as substitutes for hard tissues, 10 – 15 vol. % of nano additives is an optimum amount: in this case both the optimization of the toughness and the increase in the ultimate strength in bending occur without any changes in the inner structure of the composite.

Byly navrženy kompozitní materiály na bázi polyamidové tkaniny a polysiloxanové matrice pro aplikace v kostní chirurgii. Do matrice kompozitních vzorků byl pro zvýšení bioaktivity přidán nano/mikro hydroxyapatit a fosforečnan vápenatý v množství 2, 5, 10, 15, 20 a 25 obj%. Byl ověřován vliv aditiv na mechanické vlastnosti a současně byly pomocí obrazové analýzy studovány změny ve vnitřní struktuře kompozitů. Ukazuje se, že nano příměsi mají na mechanické vlastnosti, oproti mikro částicím, příznivější vliv. Jako optimální se z hlediska konečné aplikace ve formě náhrad tvrdých tkání jeví obsah nano aditiv 10-15 obj.%, při jejichž přidání dochází jednak k optimalizaci tuhosti kompozitu, tak ke zvýšení ohybové pevnosti, a to bez změn ve vnitřní struktuře kompozitu.
Trvalý link: http://hdl.handle.net/11104/0004973