Abstract

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In questo studio è stata utilizzata la stampa tridimensionale di polveri per realizzare strutture personalizzate a base di fosfato di magnesio. In una prima fase, le polveri di farringtonite sono state sintetizzate mediante sinterizzazione e successiva macinazione. Polveri ottimizzate adatte alla stampa sono state ottenute dopo 60 minuti di macinazione, che ha portato a una dimensione media delle particelle di 16 μm. Queste polveri sono state fatte reagire con liquidi leganti costituiti da 2M K2HPO4, 0-5M (NH4)2HPO4 o 20%H3PO4 per formare una matrice di struvite-(K) (MgKPO4.6H2O), struvite (MgNH4PO4.6H2O) o newberyite (MgHPO4.3H2O) mediante una reazione di impostazione idraulica. Mentre la stampa della struvite-(K) non è stata possibile a causa del lungo tempo di presa di questo sistema di cemento, entrambi i campioni di newberyite e struvite hanno potuto essere lavorati con una buona precisione dimensionale. La resistenza era inizialmente bassa dopo la stampa, vale a dire nell’intervallo di 1-3-2-8 MPa; tuttavia, un ulteriore post-indurimento nei leganti ha aumentato la resistenza alla compressione ad un massimo di 10 MPa per la struvite e 36 MPa per la newberyite. Questo è stato accompagnato da un maggior grado di conversione ai prodotti di presa, come evidenziato dall’analisi di diffrazione dei raggi X. Le strutture a base di fosfato di magnesio preparate con la stampa tridimensionale possono trovare un’applicazione come sostituti ossei biodegradabili o possono essere utilizzate per la produzione rapida di stampi per la fusione dei metalli, come dimostrato in questo studio.