Structure-property-processing correlations in freeze-cast composite scaffolds

به طور ناگهانی، گزارشات متعددی در رابطه با ساختار-اموال پردازش مشاهده شده در مواد یخ ریخته شده که به طور مستقیم از محلول های پلیمری یا دوغاب های سرامیکی یا فلز متمرکز شده اند، منتشر شده است. مطالعاتی که بر روی خواص سرامیک های سرامیکی متمرکز شده است، مواد هستند که ساختار آن با پردازش بیشتر تغییر می کند. در این مقاله ابتدا نتایج مربوط به همبستگی های مشاهده شده در کامپوزیت های آلومینا-کیتوزان-ژلاتین گزارش می شود که به عنوان یک سیستم مدل برای آزمون و مقایسه اثر اندازه ذرات و پارامترهای پردازش بر خواص مکانیکی آنها در یک ترکیب خاص انتخاب شده است. مطالعه ما نشان می دهد که مواد هیبریدی بسیار متخلخل (> 90٪) می تواند توسط ریخته گری یخ ریخته شود، از طریق خود جمع آوری پلیمر و یک فاز سرامیکی که در طی احیا شدن جهت رخ می دهد، بدون نیاز به مراحل پردازش اضافی مانند پختن یا نفوذ . این بیشتر نشان می دهد که خواص مواد هیبریدی یخ ریخته می تواند به طور مستقل در دو سطح سلسله مراتب ساختاری آنها طراحی شده و بهینه سازی همزمان الزامات مکانیکی و ساختاری را امکان پذیر سازد. افزایش میزان انجماد منجر به کاهش فاصله لایه ای، ضخامت دیواره سلولی، نسبت ابعاد نسبت ابعاد و سطح مقطع عرضی و همچنین افزایش مدول یانگ و استحکام عملکرد فشاری شد. خواص مکانیکی داربست کامپوزیت با افزایش اندازه ذرات افزایش می یابد. نتایج نشان می دهد که هر دو ساختار و خواص مکانیکی کامپوزیت های ریخته گری می توانند به صورت سفارشی طراحی شده و از این رو به طور مطلوب برای انواع مختلفی از برنامه های کاربردی که نیاز به تخلخل بالا در ظرفیت کم یا متوسط ​​دارند مناسب می باشند.