Abstract

Abstract

Tredimensionell pulverutskrift användes i den här studien för att tillverka skräddarsydda magnesiumfosfatbaserade strukturer. I ett första steg syntetiserades farringtonitpulver genom sintring och efterföljande malning. Optimerade pulver som lämpar sig för utskrift erhölls efter 60 minuters malning, vilket resulterade i en medelstor partikelstorlek på 16 μm. Dessa pulver reagerade med bindemedelsvätskor bestående av 2M K2HPO4, 0-5M (NH4)2HPO4 eller 20 %H3PO4 för att bilda en matris av antingen struvit-(K) (MgKPO4.6H2O), struvit (MgNH4PO4.6H2O) eller newberyit (MgHPO4.3H2O) genom en hydraulisk härdningsreaktion. Tryckning av struvit-(K) var inte möjlig på grund av den långa härdningstiden för detta cementsystem, men både newberyit- och struvitprover kunde bearbetas med god måttnoggrannhet. Styrkan var inledningsvis låg efter tryckning, nämligen i intervallet 1-3-2-8 MPa. Ytterligare efterhärdning i bindemedlen ökade dock tryckhållfastheten till maximalt 10 MPa för struvit och 36 MPa för nyberyit. Detta åtföljdes av en högre grad av omvandling till härdningsprodukter, vilket framgår av röntgendiffraktionsanalys. Magnesiumfosfatbaserade strukturer som framställs genom tredimensionell utskrift kan finna en tillämpning som biologiskt nedbrytbara benersättningar eller kan användas för snabb tillverkning av formar för metallgjutning, vilket visades i denna studie.