Investigación de la microestructura y propiedades mecánicas de material en capas producido al añadir Al2O3 al acero inoxidable 316L
Autores: Albahlol, Osama Albahl Alshtewe; Elkilani, Rajab; Çu, Harun; Erden, Mehmet Akif; Özmen, Ramazan; Esen, Ismail
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Materiales compuestos
316L
Al2O3
Aplicaciones biomédicas
Propiedades mecánicas
Gradación funcional
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 3
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio desarrolló nuevos materiales compuestos avanzados que consisten en un gradiente funcional de 316L y Al2O3, diseñados especialmente para aplicaciones biomédicas potenciales. Las propiedades mecánicas se caracterizaron mediante ensayos de tracción, y las propiedades microestructurales mediante microscopía óptica, microscopía electrónica de barrido (SEM) y análisis de dispersión de energía de rayos X (EDX). La mezcla uniforme en el material, de hasta el 40% en peso de Al2O3, está distribuida uniformemente en la matriz de 316L que muestra desintegración. Luego, se produjeron muestras con 2, 3, 4 y 5 capas en tipos de material gradualmente funcionales 6, 7, 8 y 9, respectivamente. Los grosores de las capas se formaron con un promedio de 900 um. Los resultados muestran que se pueden producir nuevos materiales compuestos de manera funcional utilizando 316L y Al2O3 de forma estratificada. Como resultado de los experimentos mecánicos, se ha observado que la resistencia a la tracción de las estructuras compuestas en capas se mantiene dentro del rango de 91-191 MPa, dependiendo del tipo de capa. Se ha observado que la elongación varía entre 3.16 y 12.46%. De acuerdo con estos resultados, los materiales obtenidos se consideran adecuados para su uso como material protésico alternativo en aplicaciones biomédicas. La resistencia a la tracción, % de elongación de la Composición 7, y la resistencia al rendimiento del material gradualmente funcional (316 + (316L-10 Al2O3) + (316L-20 Al2O3) + (316L-30 Al2O3)) son 123 megapascales (MPa), 7.3% y 111 MPa, respectivamente, y según la literatura, la resistencia mecánica del hueso humano está muy cerca de las propiedades de esta composición.
Descripción
Este estudio desarrolló nuevos materiales compuestos avanzados que consisten en un gradiente funcional de 316L y Al2O3, diseñados especialmente para aplicaciones biomédicas potenciales. Las propiedades mecánicas se caracterizaron mediante ensayos de tracción, y las propiedades microestructurales mediante microscopía óptica, microscopía electrónica de barrido (SEM) y análisis de dispersión de energía de rayos X (EDX). La mezcla uniforme en el material, de hasta el 40% en peso de Al2O3, está distribuida uniformemente en la matriz de 316L que muestra desintegración. Luego, se produjeron muestras con 2, 3, 4 y 5 capas en tipos de material gradualmente funcionales 6, 7, 8 y 9, respectivamente. Los grosores de las capas se formaron con un promedio de 900 um. Los resultados muestran que se pueden producir nuevos materiales compuestos de manera funcional utilizando 316L y Al2O3 de forma estratificada. Como resultado de los experimentos mecánicos, se ha observado que la resistencia a la tracción de las estructuras compuestas en capas se mantiene dentro del rango de 91-191 MPa, dependiendo del tipo de capa. Se ha observado que la elongación varía entre 3.16 y 12.46%. De acuerdo con estos resultados, los materiales obtenidos se consideran adecuados para su uso como material protésico alternativo en aplicaciones biomédicas. La resistencia a la tracción, % de elongación de la Composición 7, y la resistencia al rendimiento del material gradualmente funcional (316 + (316L-10 Al2O3) + (316L-20 Al2O3) + (316L-30 Al2O3)) son 123 megapascales (MPa), 7.3% y 111 MPa, respectivamente, y según la literatura, la resistencia mecánica del hueso humano está muy cerca de las propiedades de esta composición.