1. UKM Learning and Research Repository
2. PHD Thesis / Tesis PHD
3. Faculty of Engineering and Built Environment / Fakulti Kejuruteraan dan Alam Bina

Title:	Pengacuan suntikan serbuk komposit titanium-hidroksiapatit berliang dengan kaedah pemegang ruang
Authors:	Mohd Yusuf Zakaria (P84205)
Supervisor:	Abu Bakar Sulong, Prof. Ir. Dr.
Keywords:	Universiti Kebangsaan Malaysia -- Dissertations Dissertations, Academic -- Malaysia Titanium Implan Bahan komposit
Issue Date:	8-May-2020
Description:	Titanium sering digunakan dalam aplikasi perubatan terutamanya sebagai bahan implan. Titanium dipilih kerana sifat mekaniknya yang baik, rintangan kakisan yang tinggi serta bersifat lengai. Walau bagaimanapun, kekangan utama penggunaan bahan titanium sebagai bahan implan adalah sifat mekaniknya yang terlalu tinggi (modulus Young) iaitu berbeza dengan sifat mekanik tulang semula jadi. Perbezaan ini menyebabkan berlakunya fenomena tegasan perisai yang mengakibatkan kegagalan bahan implan. Kekangan ini membuka peluang kepada pembangunan bahan baru iaitu bahan seramik sebagai bahan komposit. Pemilihan bahan seramik jenis hidroksiapatit menjadi pilihan memandangkan unsur dan sifat bioaktif yang hampir sama dengan tulang semula jadi, tetapi secara semulajadi sangat rapuh. Struktur berliang boleh mengurangkan sifat mekanik titanium yang tinggi serta boleh membantu dalam tumbesaran tisu baru bagi aplikasi implan. Pemprosesan bahan titanium-hidroksiapatit masih diperingkat awal penyelidikan dan kaedah pemprosesan yang sering dilaporkan adalah melalui kaedah pengacuan suntikan serbuk, proses ini dibangunkan hasil gabungan proses pengacuan suntikan plastik serta proses metalurgi serbuk. Oleh itu, kajian ini tertumpu kepada pengasilan bahan komposit Ti6Al4V-HA berliang menerusi proses pengacuan suntikan serbuk dengan gabungan kaedah pemegang ruang masih belum dikaji dengan terperinci. Serbuk aloi titanium Ti6Al4V (19.56 ) dan serbuk hidroksipatit (61.95 ) beserta bahan pemegang ruang natrium klorida (NaCl), dicampur dengan bahan pengikat yang terdiri daripada polietilena berkepadatan rendah (LDPE) dan sterin sawit bagi membentuk bahan suapan. Bahan suapan ini terdiri daripada kadar ricih sebanyak >1000 s-1 serta nilai kelikatan sebanyak <100 Pa.s iaitu bersifat pseudo-plastik. Bahan suapan disuntik ke dalam acuan dengan suhu 160 C pada tekanan 11 bar bagi membentuk jasad hijau dengan kekuatan mampatan 2.93 MPa. Seterusnya, bahan pemegang ruang NaCl disingkirkan dengan menggunakan kaedah larutan air suling pada suhu 45 C selama 24 jam. Manakala, bahan pengikat pula disingkirkan melalui dua proses penyahikatan iaitu penyahikatan larutan dan penyahikatan terma. Proses penyahikatan ini bertujuan untuk menyingkirkan sterin sawit dan LDPE bagi menghasilkan jasad perang. Proses pensinteran kemudiannya dijalankan pada suhu 1350 C selama 5 jam dalam keadaan vakum yang tinggi bagi menghasilkan bahan komposit Ti6Al4V-HA berbentuk silinder dengan diameter 5 mm dan panjang 20 mm. Sifat mekanik bahan komposit Ti6Al4V-HA berliang didapati berkurang dengan penambahan bahan pemegang ruang kerana sifat keliangan yang semakin bertambah. Kekuatan mampatan dan modulus Young komposit Ti6Al4V-HA berliang daripada kajian ini adalah 5-40 MPa dan 0.8-8 GPa yang mana menepati sifat mekanik tulang trebekular. Manakala keliangan pula dipengaruhi oleh kandungan bahan pemegang ruang iaitu pada 22-45 %. Analisa pembelauan sinar-X (XRD) menunjukkan fasa baru seperti fasa kalsium titanat (CaTiO3) dan kalsium oksida (CaO) yang terbentuk akibat daripada penguraian bahan hidroksiapatit serta pengoksidaan titanium pada suhu tinggi. Di samping itu, analisa pemetaan tenaga serakan sinar X (EDX) menunjukkan tiada unsur asing yang hadir pada jasad sinter hanya unsur Ti, Ca, P dan O yang berasal dari bahan titanium dan hidroksiapatit. Berdasarkan keputusan kajian ini, gabungan kaedah pengacuan suntikan serbuk dan kaedah pemegang ruang berjaya menghasilkan bahan komposit Ti6Al4V-HA berliang yang berpotensi besar sebagai bahan implan generasi baru.,Ph.D.
Pages:	197
Publisher:	UKM, Bangi
Appears in Collections:	Faculty of Engineering and Built Environment / Fakulti Kejuruteraan dan Alam Bina

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.