Effects of Al2O3, ZrO2 and TiO2 ceramic additives on the sintering and mechanical properties of natural hydroxyapatite
Al2O3, ZrO2 ve TiO2 seramik katkılarının doğal hidroksiapatitin sinterlenme ve mekanik özellikleri üzerindeki etkileri
- Tez No: 297806
- Danışmanlar: PROF. DR. SABRİ ALTINTAŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2011
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Omurgalılardaki kemik ve dişlerin mineral kısmına olan kimyasal ve kristalografik benzerliği, mükemmel biyo?uyumluluğu ve biyo?aktifliği sayesinde hidroksiapatit (HA) implantasyon için en uygun seramik malzeme olarak kabul edilir. HA uygulamaları saf HA'nın zayıf mekanik özelliklerinden dolayı kısıtlıdır. Yüksek lisans tezi kapsamında yapılan bu çalışma; HA'nın yük taşıma özelliği gerektiren uygulamalarda bir biyomalzeme olarak kullanılabilmesi için, saf HA'ya Al2O3, ZrO2 ve TiO2 seramikleri katarak, HA'nın mekanik özelliklerini geliştirmeyi hedeflemiştir. HA, büyükbaş hayvanların uyluk kemiğinin kalsine edilmesiyle üretilmiş, kalsine edilen kemik parçaları bir havanda el ile öğütülerek HA tozu elde edilmiştir. Mümkün olabilen en küçük parçacık boyutuna sahip iyi kalitede HA tozu üretiminde gerekli olan en uygun öğütme hızı ve öğütme süresinin belirlenmesi için bir dizi mekanik öğütme (bilyalı öğütme) deneyi gerçekleştirilmiştir. Seçilen seramik malzemeler, iyi kalitedeki HA tozuna ayrı ayrı farklı oranlarda katılmış, üretilen bu karışımlar çelik kalıp içerisinde sırasıyla tek eksenli ve soğuk izostatik presleme ile preslenerek silindirik numuneler üretilmiştir. Preslenmiş numuneler; istenilen mikro yapıda, saf HA'den daha iyi mekanik özelliklere sahip olan, yoğun ve sıkılaşmış HA esaslı malzemeler üretmek için farklı sıcaklıklarda sinterlenmiştir. Üretilen malzemelerin mikro yapıları taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile görüntülenmiş, her numunenin mikro sertliği ve bazılarının basınç dayanımı ölçülerek sonuçlar farklı seramiklerin ve sinterleme sıcaklıklarının etkisine göre karşılaştırılmıştır.
Özet (Çeviri)
Hydroxyapatite (HA) is considered as the most appropriate ceramic material for implantation due to its close chemical and crystallographic resemblance to mineral part of vertebrates? bone and tooth, excellent biocompatibility, and bioactivity. Application of HA is restricted because of its poor mechanical properties. The study conducted in this thesis aimed to improve the mechanical properties of natural HA by the addition of several ceramics including Al2O3, ZrO2, and TiO2, in order to be used as a biomaterial in load?bearing applications. HA was produced from bovine femoral bones via calcination, the calcinated bone pieces were ground in a mortar by hand to obtain HA powder. A set of mechanical grinding (ball milling) experiments were conducted to determine the most suitable grinding speed and grinding duration for production of fine HA powder with smallest particle size achievable. Selected ceramic materials were separately added to fine HA powder with different weight ratios. The produced mixtures were pressed in a steel mold by uniaxial and cold isostatic pressing (CIP), respectively to produce cylindrical green specimens. The pressed specimens were sintered at different temperatures to obtain compact, dense materials with desired microstructure and higher mechanical strength than that of pure HA. The microstructures of produced materials were observed using scanning electron microscope (SEM), microhardness of each specimen and compressive strength of the selected ones were measured and compared with each other according to different ceramic additives and sintering temperatures.
Benzer Tezler
- Katı hal reaksiyonuyla kordiyerit sentezine çeşitli katkıların selektif etkisi ve oluşan kordiyeritin termal genleşme davranışının incelenmesi
The effect of some additives on the synthesis of cordierite via solid state reaction and on the thermal expansion behavior of cordierite
DEMET AYDOĞMUŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
İstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...
- TiO2 ve ZrO2 çekirdekleyici katkılarının MgO-Al2O3-SiO2-B2O3 cam-seramiklerinin kristallenme davranışı, mekanik ve fiziksel özelliklerine etkisinin incelenmesi
Investigation of the effects of TiO2 and ZrO2 nucleating additives on the crystallization behavior, mechanical and physical properties of MgO-Al2O3-SiO2-B2O3 glass-ceramics
MELİH TÜMER
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Sakarya ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...
- Eriyik cama (CMAS) dayanıklı uçak motoru kaplamalarının plazma püskürtme yöntemi ile üretilmesi
Production of molten glass (CMAS) resistant aircraft engine coatings by plasma spray method
EMRE BAL
Doktora
Türkçe
2019
İstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...
- Farklı katkılarla hazırlanmış Al2O3/ZrO2 seramik kompozitlerin mekanik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of mechanical properties of Al2O3/ZrO2 ceramic composites prepared with different additives
UĞUR USTA
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Sivas Bilim ve Teknoloji ÜniversitesiSavunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...
- MAX FAZI (Ti-Si-C VE Ti-Al-C) hammaddelerinin sol-jel yöntemi ile sentezlenmesi, max fazı ile güçlendirilmiş biyoinert seramiklerin üretimi ve karakterizasyonu
Synthesis of max phase MAX FAZI (Ti-Si-C VE Ti-Al-C) raw materials by solgel method, production and characterisation of bioinert ceramics reinforced with max phase
GİZEM ÖZGE KAYAN
Doktora
Türkçe
2026
İstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...