Titanyum ve titanyum alaşımlarının anodik oksidasyon davranışı ve karakterizasyonu
Anodic oxidation behaviour and characterization of titanium and titanium alloys
- Tez No: 252461
- Danışmanlar: PROF.DR. EYÜP SABRİ KAYALI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2007
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 76
Özet
Günümüzde artık bir zorunluluk haline gelmis olan malzemelerin yüzey modifikasyonları biyomalzemelerde de büyük bir ilgi görmektedir. Bir yüzey modifikasyon teknigi olan anodik oksidasyon medikal, uçak ve uzay, otomotiv sanayilerilerinde bir ihtiyaç haline gelmistir. Bu tez çalısmasında titanyum ve titanyum alasımlarının anodik oksidasyon davranısı ve karakterizasyonu ile ilgili çalısmalar yapılmıstır. Yapılan çalısmalarda, yüksek biyouyumluluga ve yüksek korozyon direncine sahip olan titanyum alasımlarının düsük asınma direncinin artırılması ve biyouyumlulugun gelistirilmesi amaçlanmıstır. Anodik oksidasyon deneylerinde voltaj, çözelti çesidi ve molaritesi deney parametreleri olarak öngörülmüstür. Bu amaçla ticari saflıktaki titanyum (CP-Ti, Grade 2), Ti6Al4V (ELI, Grade 23) ve Ti6Al7Nb alasımlarının sülfürik ve fosforik asit çözeltileri kullanılarak yapılan anodik oksidasyon deneylerinde numunelerin davranısları incelenip karakterizasyonları yapılmıstır. Karakterizasyon deneylerinde numunelerin pürüzlülügü ile ıslanabilirlik özellikleri incelenmis ve ayrıca taramalı elektron mikroskobu görüntüleri çekilmistir. Karakterizasyon deneyleri neticesinde voltajın en önemli parametre oldugu ve yüzeyde olusan titanyum dioksit kaplamanın fiziksel özelliklerini etkileyen faktör oldugu görülmüstür. Artan voltajla beraber kaplamaların pürüzlülüklerinin genel olarak artıs egiliminde oldugu gözlemlenmistir. Molaritedeki degisiminde aynı voltaj da oldugu gibi etki yaptıgı belirlenmistir. Kullanılan farklı çözeltiler ise iletkenlik özelliklerine göre sonuç vermislerdir. Sülfürik asidin iletkenligi fosforik asitten daha yüksek oldugu için pürüzlülük açısından daha yüksek degerler elde edilmistir. Islanabilirlik özelligi ise numune ile üzerine damlatılan saf su ile arasındaki temas açısının ölçülmesi prensibine dayandırılarak yapılmıstır. Numunelerde olusan temas açısı ise genel olarak pürüzlülüge göre ters orantılı bir egilim göstermektedir. Tüm elde edilen deney verileri neticesinde biyomalzeme olarak kullanılacak olan malzemelerden en uygun olanı 1M H3PO4 çözeltisinde 200 V'a tabi tutulan Ti6Al7Nb numunede gözlenmistir.
Özet (Çeviri)
Nowadays, surface modification techniques are very important in materials technologies which are also applicable to the biomaterials. The anodic oxidation is one of the surface modification techniques which is required in medical, aerospace and automotive industries. In this study, anodic oxidation behaviour of titanium and its alloys have been studied by using many characterization techniques. The purpose of this work was improving the wear resistance and bio compatibility of titanium alloys by anodic oxidation. The parameters for anodic oxidation process were voltage, type of solution and molarity of the solution. Commercial purity CP-Ti (Grade-2), Ti6Al4V (ELI, Grade 23) and Ti6Al7Nb alloys were oxidized in sulphuric and phosphoric acid solutions. Surface roughness measurement, wettability tests and scanning electron microscope examination were used to characterize titanium samples. The experiments have revealed that voltage is a very effective factor for the physical properties of titanium oxide layer formed during anodic oxidation. It has been seen that when the voltage increases, the surface roughness of the samples increases too. The effect of molarity on the surface roughness is the same as the voltage. Furthermore, the conductivity of solutions is an other important factor for the physical properties of titanium dioxide coatings. It was seen that the surface roughness of samples, which are anodically oxidized in sulphuric acid solution, is higher than the samples anodically oxidized in phosphoric acid solution. The reason for observing such an effect is due to the higher conductivity of sulphuric acid than phosphoric acid. The wettability tests were based on measuring the angle between the pure water droplet and the sample. The wettability test results of samples were inversely proportional with the surface roughness of the bio materials. In conlusion, the anodically oxidized Ti6Al7Nb samples in 1M H3PO4 solution at 200 V is found most suitable for biomedical application.
Benzer Tezler
- Havacılık uygulamalarında kullanılan saf titanyum ve Ti6Al4V alaşımının anodik oksidasyon davranışı ve karakterizasyonu
Anodic oxidation behavior and characterization of commercially pure titanium and Ti6Al4V alloy used in aviation applications
SEDA AYSEL TEPE
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Metalurji MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURHAN CANSEVER
DOÇ. DR. MURAT DANIŞMAN
- Wear behaviour of multilayer coated WE43 magnesium alloy
Çok katmanlı kaplanmış WE43 magnezyum alaşımının aşınma davranışı
MERTCAN KABA
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU
PROF. DR. UĞUR MALAYOĞLU
- Sürtünme karıştırma kaynak yöntemiyle birleştirilmiş alüminyum-magnezyum sisteminin mikro ark oksidasyonu
Micro arc oxidation of aluminum-magnesium system joined by fricton stir welding
EMİR KARAÇAM
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU
- Ortopedik implantların nanoteknolojik yaklaşımlarla fonksiyonelleştirilmesi
Nanotechnologic approaches for functionalization of orthopedic implants
CEM BAYRAM
Doktora
Türkçe
2013
Bilim ve TeknolojiHacettepe ÜniversitesiNanoteknoloji ve Nanotıp Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMİR BAKİ DENKBAŞ
- Biyomedikal uygulamalar için ASTM F75 kobalt-krom alaşımının yüzey modifikasyonu
Surface modification of ASTM F75 cobalt-chromium alloy for biomedical applications
DOĞUKAN ÇETİNER
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU
DOÇ. DR. ERDEM ATAR