Abstract

Abstract

Háromdimenziós pornyomtatást használtunk ebben a tanulmányban egyedi magnézium-foszfát alapú szerkezetek előállítására. Első lépésben farringtonit porokat szintetizáltak szinterezéssel és ezt követő őrléssel. A nyomtatásra alkalmas, optimalizált porokat 60 perces őrlés után kaptuk, ami közepes, 16 μm-es szemcseméretet eredményezett. Ezeket a porokat 2M K2HPO4, 0-5M (NH4)2HPO4 vagy 20%H3PO4 kötőfolyadékkal reagáltatták, hogy hidraulikus megkötési reakcióval struvit-(K) (MgKPO4.6H2O), struvit (MgNH4PO4.6H2O) vagy newberyit (MgHPO4.3H2O) mátrixot képezzenek. Míg a struvit-(K) nyomtatása nem volt lehetséges e cementrendszer hosszú szilárdulási ideje miatt, mind a newberyit-, mind a struvitmintákat jó méretpontossággal lehetett feldolgozni. A nyomást követően a szilárdság kezdetben alacsony volt, nevezetesen 1-3-2-8 MPa tartományban; azonban a kötőanyagokban történő további utólagos keményítés a nyomószilárdságot a struvit esetében legfeljebb 10 MPa-ra, a newberyit esetében pedig 36 MPa-ra növelte. Ez együtt járt a szilárdulási termékek nagyobb fokú átalakulásával, amint azt a röntgendiffrakciós elemzés is bizonyítja. A háromdimenziós nyomtatással előállított magnézium-foszfát alapú szerkezetek biológiailag lebomló csontpótlóként találhatnak alkalmazást, vagy felhasználhatók fémöntéshez szükséges formák gyors gyártására, ahogyan azt ez a tanulmány is bizonyította.