Sintering and mechanical properties of magnesium-containing fluorapatite

Mustapha Hidouri; Khaled Boughzala; Jean Pierre Lecompte; Khaled Bouzouita

doi:10.1016/j.crhy.2009.04.001

Physics/Solids, fluids: mechanical and thermal properties

Sintering and mechanical properties of magnesium-containing fluorapatite
[Frittage et propretés mécaniques de fluorapatites substituées au magnésium]

Présenté par : Jacques Villain

Mustapha Hidouri ¹ ; Khaled Boughzala ¹ ; Jean Pierre Lecompte ² ; Khaled Bouzouita ¹

¹ Unité de recherche : matériaux inorganiques, Institut préparatoire aux études d'ingénieur de Monastir, avenue Ibn Eljazzar, 5019 Monastir, Tunisia
² École nationale supérieure d'ingénieurs de Limoges, 16, rue d'Atlantis, parc d'ester technopole, 87068 Limoges cedex, France

Comptes Rendus. Physique, Volume 10 (2009) no. 2-3, pp. 242-248.

Résumé
Abstract

Des fluorapatites substituées au magnésium et non substituées, préparées par précipitation, ont été frittées entre 900 et 1300 °C. Les résultats obtenus montrent que ces matériaux présentent une bonne aptitude au frittage. Pour la fluorapatite pure, une densité relative de l'ordre de $97 %$ a été obtenue après un traitement thermique à 1050 °C pendant 1 h. Bien que l'incorporation de Mg dans la structure apatitique induise une légère diminution de la densité, les échantillons substitués présentent une légère amélioration de propriétés mécaniques. Les valeurs maximales de résistance à la rupture, ténacité, dureté et module d'Young de ces derniers matériaux sont respectivement de l'ordre $50, 8 \pm 4, 0 MPa$ , $1, 36 \pm 0, 10 MPa m^{1 / 2}$ , $121, 9 \pm 2, 4 MPa$ and $650 \pm 8 Hv$ .

Fluorapatite and magnesium-substituted fluorapatite powders synthesized by the precipitation method were pressureless sintered in the range 900–1300 °C. The results showed that both materials exhibited a good sinterability. Concerning fluorapatite, a relative density of about 97% was attained at 1050 °C for 1 h. Although the incorporation of Mg into the apatite framework induced a slight decrease in the density, the substituted samples presented slightly higher mechanical properties. The maximum values of flexural strength, fracture toughness, hardness and Young's modulus of these latter samples were about $50.8 \pm 4.0 MPa$ , $1.36 \pm 0.10 MPa m^{1 / 2}$ , $121.9 \pm 2.4 MPa$ and $650 \pm 8 Hv$ , respectively.

Reçu le : 2008-10-20
Accepté le : 2009-03-10
Publié le : 2009-03-01

DOI : 10.1016/j.crhy.2009.04.001

Keywords: Sintering, Mechanical properties, Biomaterials
Mot clés : Frittage, Propriétés mécaniques, Biomatériaux

Affiliations des auteurs :

Mustapha Hidouri ¹ ; Khaled Boughzala ¹ ; Jean Pierre Lecompte ² ; Khaled Bouzouita ¹

¹ Unité de recherche : matériaux inorganiques, Institut préparatoire aux études d'ingénieur de Monastir, avenue Ibn Eljazzar, 5019 Monastir, Tunisia
² École nationale supérieure d'ingénieurs de Limoges, 16, rue d'Atlantis, parc d'ester technopole, 87068 Limoges cedex, France

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Mustapha Hidouri; Khaled Boughzala; Jean Pierre Lecompte; Khaled Bouzouita. Sintering and mechanical properties of magnesium-containing fluorapatite. Comptes Rendus. Physique, Volume 10 (2009) no. 2-3, pp. 242-248. doi : 10.1016/j.crhy.2009.04.001. https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/physique/articles/10.1016/j.crhy.2009.04.001/

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