PVD ve CVD yöntemiyle kaplanmış nekroz azaltıcı dental matkapların geliştirilmesi
Development of dental drills coated by PVD and CVD methods for minimizing thermal necrosis
- Tez No: 1008599
- Danışmanlar: PROF. DR. SERDAR SALMAN, DR. MUSTAFA CENK TÜRKÜZ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Osteonekroz, Polimer kaplama, Seramik malzemeleri, Yüzey kaplama yöntemleri, Osteonecrosis, Polymer coating, Ceramic materials, Surface coating methods
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Marmara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Dental implant cerrahisinde kullanılan matkap uçlarının yüzey özellikleri hem kesme performansı hem de kemik dokusunda oluşabilecek termal hasarın kontrolü açısından büyük önem taşımaktadır. Bu doktora tez çalışmasında, dental cerrahi uygulamalarında kullanılabilecek yüksek performanslı yüzey kaplama sistemlerinin geliştirilmesi ve performanslarının kapsamlı olarak değerlendirilmesi amaçlanmıştır. Bu kapsamda katodik ark fiziksel buhar biriktirme (PVD) yöntemi ile AlTiN, AlCrCN, AlTiCN ve TiCN esaslı çok bileşenli kaplamalar ve CVD yöntemi ile CrN üzeri grafen oksit kaplama üretilmiş ve kaplamaların yapısal, mekanik ve yüzey özellikleri XRD, Raman, SEM, AFM ve nanoindentasyon analizleri ile karakterize edilmiştir. Kaplamaların tribolojik performansları farklı yük ve karşı yüzey koşullarında gerçekleştirilen aşınma testleri ile değerlendirilmiş, ayrıca yapay tükürük ortamında yapılan deneyler ile kullanım koşullarına daha yakın ortamda tribolojik davranışları incelenmiştir. Elektrokimyasal korozyon testleri, karbon katkılı kaplamaların altlık malzemeye kıyasla daha kararlı elektrokimyasal davranış sergilediğini ve korozyon direncini önemli ölçüde artırdığını göstermiştir. Antibakteriyel davranışın incelendiği testler sonucunda ise özellikle AlCrCN kaplamasının Gram-negatif bakterilere karşı belirgin bir direnç gösterdiği belirlenmiştir Kaplamaların termal hasar konusundaki etkinlikleri, gerçek kemik üzerinde gerçekleştirilen delme deneyleri ile değerlendirilmiştir. Delme sırasında oluşan sıcaklık değişimleri ölçülmüş ve elde edilen veriler FTIR, Raman, SEM ve EDX analizleri ile desteklenmiştir. Sonuçlar, karbon katkılı TiCN-G kaplamasının düşük sürtünme katsayısı ve yüksek aşınma direnci sayesinde delme sırasında oluşan sıcaklığı sınırlayarak kemik dokusunda oluşabilecek termal hasarı önemli ölçüde azalttığını göstermiştir. Tribolojik ve termal etki birlikte değerlendirildiğinde TiCN-G kaplamasının literatürde yaygın olarak kullanılan DLC kaplamalara alternatif olabilecek yüksek performanslı bir yüzey mühendisliği çözümü sunduğu ortaya konmuştur.
Özet (Çeviri)
The surface properties of drill bits used in dental implant surgery are crucial for both cutting performance and control of thermal damage in bone tissue. In this doctoral study, it was aimed to develop high-performance surface coatings for dental applications and to evaluate their performance in detail. In this context, AlTiN, AlCrCN, AlTiCN, and TiCN-based multi-component coatings were produced using the cathodic arc physical vapor deposition (PVD) method, while a graphene oxide layer on CrN was deposited via chemical vapor deposition (CVD). The structural, mechanical, and surface properties of the coatings were characterized using XRD, Raman, SEM, AFM, and nanoindentation analyses. The tribological performance was evaluated through wear tests under different loads and counterface conditions. In addition, tests carried out in artificial saliva allowed the investigation of tribological behavior under real conditions. Electrochemical corrosion tests showed that carbon-containing coatings provided more stable electrochemical behavior and significantly improved corrosion resistance compared to the substrate. Antibacterial tests indicated that the AlCrCN coating exhibited notable resistance against Gram-negative bacteria. The ability of the coatings to reduce thermal damage was evaluated through drilling experiments performed on bovine bone. Temperature changes during drilling were measured and supported by FTIR, Raman, SEM, and EDX analyses. The results showed that the carbon-doped TiCN-G coating effectively reduced temperature rise during drilling due to its low friction coefficient and high wear resistance, thereby minimizing thermal damage in bone tissue. Overall, considering both tribological and thermal effects, the TiCN-G coating was found to be a promising high-performance surface engineering solution and a potential alternative to commonly used DLC coatings.
Benzer Tezler
- GGG 90 küresel grafitli dökme demirin işlenebilirliğinin kesme kuvvetleri yüzey pürüzlülüğü ve takım aşınması açısından değerlendirilmesi
The evaluation of machinability of GGG 90 ductile iron in terms of cutting forces surface roughness and tool wear
HARUN KOÇAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MAHMUT GÜLESİN
- Synthesis and analysis of tungsten oxide-based chromogenic systems
Tungsten oksit tabanlı kromojenik sistemlerin üretimi ve analizi
AMIN TABATABAEI MOHSENI
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ESRA ÖZKAN ZAYİM
- Şekil hafızalı NiTi alaşımın kriyojenikişlem uygulanmış takımlarla işlenebilirliği
Machinability of NiTi shape memory alloy bycryogenically treated tools
EMRE ALTAŞ
Doktora
Türkçe
2021
Makine MühendisliğiKarabük ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN GÖKKAYA
- Ark PVD yöntemiyle tin kaplanmış kesici takımların karakterizasyonu ve performanslarının incelenmesi
Başlık çevirisi yok
M.CENK TÜRKÜZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. E. SABRİ KAYALI