Funkcionálisan rétegzett biokerámiák újszerű előállítása szikrakisüléses plazmaszinterléssel  részletek

súgó  nyomtatás 
vissza »
 

Projekt adatai

  
azonosító
131848
típus PD
Vezető kutató Bódis Eszter
magyar cím Funkcionálisan rétegzett biokerámiák újszerű előállítása szikrakisüléses plazmaszinterléssel
Angol cím Novel development of functionally graded bioceramics by spark plasma sintering
magyar kulcsszavak Funkcionálisan rétegzett biokerámiák, szikrakisüléses plazmaszinterlés, alumínium-oxid, cirkónium-dioxid
angol kulcsszavak functionally graded bioceramics, spark plasma sintering, aluminium oxide, zirconium dioxide
megadott besorolás
Anyagtudomány és Technológia (gépészet-kohászat) (Műszaki és Természettudományok Kollégiuma)70 %
Ortelius tudományág: Nanotechnológia (Anyagtechnológiák)
Anyagtudomány és technológia (kémia) (Műszaki és Természettudományok Kollégiuma)15 %
Műszaki kémia (Műszaki és Természettudományok Kollégiuma)15 %
Ortelius tudományág: Környezeti kémia
zsűri Gépész-, Építő-, Építész- és Közlekedésmérnöki
Kutatóhely Anyag- és Környezetkémiai Intézet (HUN-REN Természettudományi Kutatóközpont)
projekt kezdete 2019-12-01
projekt vége 2023-11-30
aktuális összeg (MFt) 25.356
FTE (kutatóév egyenérték) 3.20
állapot aktív projekt





 

Zárójelentés

  
kutatási eredmények (magyarul)
A pályázat új hőkezelési eljárás fejlesztését tűzte ki célul, amellyel egyedi mikroszerkezetű Al2O3-ZrO2 biokerámiák hozhatók létre, növelve azok biokompatibilitását mechanikai szilárdáguk megőrzése mellett. A projekt sikeres volt. Az eredményeket anyagtudományi folyóiratokban publikáltuk. Tanulmányoztam a szikrakisüléses plazmaszinterelés során lejátszódó hőkezelési mechanizmusokat, bizonyítva, hogy egy alapvetően új megközelítést alkalmazva a kerámia mintákban kiterjedt termikus gradiens hozható létre. In-situ hőgradiens egyedi, változó mikroszerkezetet eredményez – porozitás gradiens –, amely multifunkcionális tulajdonságot biztosít az Al2O3-ZrO2 kerámiának: növelt biokompatibilitás nagy mechanikai szilárdsággal párosul. A kutatási projektben rámutattam az eltérő morfológiával rendelkező gradiens kerámiák alkalmazhatóságára; nanoszemcsés és nanoszálas Al2O3-ZrO2 kompozitokat tanulmányoztam. A szálakból készült kerámia kompozit új megközelítést jelent nagy porozitású bioanyag előállítására, ahol kiterjedt pórushálózat alakul ki, növelve a kerámia abszorpciós kapacitását. A szemcsékből álló kompozitok a mechanikai igénybevétellel szemben rendkívül ellenállóak, amellett, hogy biokompatibilitásuk megmarad. Vizsgálatok igazolták, hogy mindkét típusú kerámia pórusrendszerébe bioaktív hidroxiapatit könnyedén impregnálható, így a kompozitok orvosbiológiai területen történő alkalmazása még inkább hangsúlyos.
kutatási eredmények (angolul)
The major task of the project was development of new heat treatment process that results in unique gradient microstructure in Al2O3-ZrO2 ceramics, increasing their biocompatibility while preserves their high mechanical strength. The project was successful. The results were published in material science journals. I investigated heating mechanisms during spark plasma sintering proving that an extensive thermal gradient can be created in ceramic applying novel sintering approach. In-situ thermal gradient contributes to change of microstructure - namely the porosity - along the ceramics, which results in a multifunctional property of Al2O3-ZrO2 ceramic: improved biocompatible property combines with high mechanical strength. I pointed out the applicable of starting ceramics with different morphology; granular and fibrous Al2O3-ZrO2 composites were carefully studied. Composites consist of nanofibers represent a new approach to create biomaterial with high porosity, where the pore structure is highly interconnected causing increased absorption capacity. In contrast, granular composite shows considerable high mechanical strength, in addition their biocompatibility is also preserved by gradient pore structure. The investigations demonstrated that bioactive hydroxyapatite can be easily impregnated into the pore structure of both composites, thus the application of these ceramics in biomedical fields can be emphasized.
a zárójelentés teljes szövege https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=131848
döntés eredménye
igen





 

Közleményjegyzék

  
Bódis Eszter, Károly Zoltán: Zirconia-Toughened Alumina (ZTA) Nanoceramics with a Gradient Microstructure: A Comparative Study of ZTA Ceramics with Fibrous and Granular Morphology, MICROMACHINES 14: (9) 1681, 2023
Keszler A.M., Kováts É., Bódis E., Károly Z., Szépvölgyi J.: Effect of Metallic and Non-Metallic Additives on the Synthesis of Fullerenes in Thermal Plasma, CONDENSED MATTER 7: (3) p. 44., 2022
Szentmihályi Klára, Klébert Szilvia, May Zoltán, Bódis Eszter, Mohai Miklós, Trif László, Feczkó Tivadar, Károly Zoltán: Immobilization of Metronidazole on Mesoporous Silica Materials, PHARMACEUTICS 14: (11) 2332, 2022
Szentmihályi Klára, May Zoltán, Bódis Eszter, Tóth Judit, Trif László, Klébert Szilvia, Feczkó Tivadar, Károly Zoltán: Morphology transformation of thermosensitive metronidazol by spray freeze-drying, JOURNAL OF THERMAL ANALYSIS AND CALORIMETRY 147: pp. 11777-11786., 2022
Szentmihályi Klára, Móricz Krisztina, Gigler Gábor, May Zoltán, Bódis Eszter, Tóth Judit, Klébert Szilvia, Bakonyi Mónika, Feczkó Tivadar, Károly Zoltán: Ointment containing spray freeze-dried metronidazole effective against rosacea, JOURNAL OF DRUG DELIVERY SCIENCE AND TECHNOLOGY 74: p. 103559., 2022
Lamnini Soukaina, Károly Zoltán, Bódis Eszter, Balázsi Katalin, Balázsi Csaba: Influence of structure on the hardness and the toughening mechanism of the sintered 8YSZ/MWCNTs composites, CERAMICS INTERNATIONAL 45: (4) pp. 5058-5065., 2019
György Sz, Károly Z, Fazekas P, Németh P, Bódis E, Menyhárd A, Kótai L, Klébert Sz: Effect of the reaction temperature on the morphology of nanosized HAp, JOURNAL OF THERMAL ANALYSIS AND CALORIMETRY 138: (1) pp. 145-151., 2019
Tapasztó O., Puchy V., Horváth Z.E., Fogarassy Z., Bódis E., Károly Z., Balázsi K., Dusza J., Tapasztó L.: The effect of graphene nanoplatelet thickness on the fracture toughness of Si3N4 composites, CERAMICS INTERNATIONAL 45: (6) pp. 6858-6862., 2019
Bodis E, Cora I, Nemeth P, Tapaszto O, Mohai M, Toth S, Karoly Z, Szepvolgyi J: Toughening of silicon nitride ceramics by addition of multilayer graphene, CERAMICS INTERNATIONAL 45: (4) pp. 4810-4816., 2019
Holló BB, Petruševski VM., Kovács GB, Franguelli FP, Farkas A, Menyhárd A, Lendvay Gy, Sajó IE., Nagy-Bereczki L, Pawar RP., Szilágyi IM, Bódis E, Kótai L: Thermal and spectroscopic studies on a double-salt-type pyridine–silver perchlorate complex having κ1-O coordinated perchlorate ions, JOURNAL OF THERMAL ANALYSIS AND CALORIMETRY 138: (2) pp. 1193-1205., 2019
Franguelli FP, Barta-Holló B, Petruševski VM., Sajó IE., Klébert Sz, Farkas A, Bódis E, Szilágyi IM, Pawar RP., Kótai L: Thermal decomposition and spectral characterization of di[carbonatotetraamminecobalt(III)] sulfate trihydrate and the nature of its thermal decomposition products, JOURNAL OF THERMAL ANALYSIS AND CALORIMETRY 145: (6) pp. 2907-2923., 2021
Martiz Alejandro, Károly Zoltán, Bódis Eszter, Fazekas Péter, Mohai Miklós, Bertóti Imre, Keszler Anna Mária: In-flight Synthesis of Nanosized ZrC Particles from Various Precursors in RF Thermal Plasma, PERIODICA POLYTECHNICA-CHEMICAL ENGINEERING 65: (3) pp. 331-342., 2021
Bódis E, Károly Z: Fabrication of graded alumina by spark plasma sintering, INTERNATIONAL JOURNAL OF ADVANCED MANUFACTURING TECHNOLOGY 117: pp. 2835-2843., 2021
Bereczki L, Fogaca LA, Durvanger Z, Harmat V, Kamaras K, Nemeth G, Hollo BB, Petrusevski VM, Bodis E, Farkas A, Szilagyi IM, Kotai L: Dynamic disorder in the high-temperature polymorph of bis[diamminesilver(I)] sulfate-reasons and consequences of simultaneous ammonia release from two different polymorphs, JOURNAL OF COORDINATION CHEMISTRY 74: (13) pp. 2144-2162., 2021
Bódis E., Cora I., Fogarassy Z., Veres M., Németh P.: High-temperature evolution of diamond-SiC composites, PROCESSING AND APPLICATION OF CERAMICS 16: (1) pp. 69-77., 2022
Bódis Eszter, Jakab Miklós, Bán Krisztián, Károly Zoltán: Functionally Graded Al2O3–CTZ Ceramics Fabricated by Spark Plasma Sintering, MATERIALS 15: (5) p. 1860., 2022
Bódis Eszter, Molnár Kolos, Móczó János, Károly Zoltán: Preparation and Characterization of Fibrous Alumina and Zirconia Toughened Alumina Ceramics with Gradient Porosity, NANOMATERIALS 12: (23) 4165, 2022
Eszter Bódis, Zoltán Károly: Fabrication of graded alumina by spark plasma sintering, The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2021
Eszter Bódis, Zoltán Károly: Fabrication of graded alumina by spark plasma sintering, The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2021



vissza »