JoVE Science Education

Materials Engineering

A subscription to JoVE is required to view this content.

live

Speed

×

MEDIA_ELEMENT_ERROR: Format error

חומרים מרוכבים מטריקס קרמיקה ומאפייני הכיפוף שלהם

Overview

מקור: סיינה שהבזמוהמדי ופיימן שהביגי-רודפושטי-רודפושטי, בית הספר להנדסה, אוניברסיטת קונטיקט, סטורז, CT

העצמות הן מרוכבים, עשוי מטריצה קרמית וחיזוק סיבי פולימר. הקרמיקה תורמת כוח דחיסה, והפולימר מספק חוזק מתיחה וכיפוף. על ידי שילוב של חומרים קרמיים ופולימריים בכמויות שונות, הגוף יכול ליצור חומרים ייחודיים המותאמים ליישום מסוים. כמהנדסים ביו-רפואיים, היכולת להחליף ולשכפל עצם עקב מחלה או פגיעה טראומטית היא היבט חיוני של מדע הרפואה.

בניסוי זה ניצור שלושה מרוכבים קרמיים-מטריקס שונים עם טיח של פריז (שהוא תרכובת סידן גופרתי), ולאפשר להם לעבור בדיקת כיפוף שלוש נקודות על מנת לקבוע איזו הכנה היא החזקה ביותר. שלושת המרוכבים הם כדלקמן: אחד מורכב רק טיח של פריז, אחד עם שברי זכוכית קצוצים מעורבב מטריצת טיח ולבסוף מטריצת טיח עם רשת פיברגלס מוטבע בתוכו.

Procedure

1. הכנת דגימת טיח אחת רגילה

  1. קבל תבנית גומי כחולה מהמדריך. כל תבנית יכולה לעשות 3 דוגמאות בצורת מוט, הגודל של כל פס הוא בערך 26 מ"מ ברוחב, 43 מ"מ אורך, ו 10 מ"מ בעובי.
  2. שוקלים 40 גרם אבקת גבס יבשה לכוס נייר. מוסיפים לאט 20 מ"ל של מים דהויוניים, ומערבבים את העכוז עם מקל עץ, עד שעקביות חלקה מושגת. המשך מיד לשלב 3! הטיח מתחיל להתקשות בעוד ~ 5 דקות.
  3. יוצקים את העגמומים המתקבלים לאחד התאים של התבנית. ממלאים את התבנית לחלוטין, ומחליקים אותה במקל העץ. לזרוק את הכוס וכל טיח עודף; שמור

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Results

המטרה הכוללת של סדרת הבדיקות הנ"ל היא להשוות את המאפיינים הפיזיים השונים בין תחליפי עצם מורכבים שונים. כוח Flexural ומתח צריך להיות מחושב באמצעות משוואות 4 ו 5, בהתאמה. הלחץ והמתח עבור כל דגימה יותנו ב- MATLAB. מכאן, ניתן למצוא את הכוח הפלקסורלי המרבי ואת המתח הפלקסורלי המתאים עבור...

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Application and Summary

ניסוי זה נועד לחקור כוח כיפוף על שלושה סוגים שונים של חומר מרוכבים. פיברקנו שלוש דגימות עם חומרי חיזוק שונים. המטריצה הייתה טיח של פריז (תרכובת סידן גופרתית), והשתמשנו בסיבי זכוכית קצוצים וסרט פיברגלס כתגבורת. ביצענו בדיקת כיפוף של 3 נקודות על הדגימות המפברקות, וניתחנו את הנתונים שהושגו, וה?...

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

We use cookies to enhance your experience on our website.

By continuing to use our website or clicking “Continue”, you are agreeing to accept our cookies.

Learn More