TiO2 kaplanmış CP-Ti biyomalzemenin yapısal ve tribolojik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of structural tribological properties of TiO2 coated CP-Ti biomaterial
- Tez No: 335113
- Danışmanlar: PROF. DR. AYHAN ÇELİK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Mechanical Engineering, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Sol-Jel, TiO2 filmi, CP-Ti, biyomalzeme, aşınma, sertlik, korozyon, Sol-Gel, TiO2 film, CP-Ti, biomaterial, wear, hardness, corrosion
- Yıl: 2013
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Atatürk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 74
Özet
Titanyum ve alaşımları düşük özgül ağırlığı, mükemmel korozyon dayanımına, yüksek mukavemete, iyi bir işlenebilirliğe sahiptir. Bu özelliklerinden dolayı medikal uygulamalarda implant ve protez malzemesi olarak yaygınca kullanılmaktadır. Vücutta kullanılan Titanyum ve alaşımları iyi biyouyumluluğa sahip olmalarına rağmen aşınma dirençleri düşüktür. Titanyum ve alaşımlarının aşınma dirençlerini iyileştirmek için birkaç yüzey işlemi uygulanmaktadır. Bu yöntemlerden birisi de sol-gel yöntemidir. Bu çalışmada, CP-Ti(Grade 2) yüzeyine sol-gel yöntemi ile TiO2 filmi oluşturulmuş ve farklı sıcaklıklarda kalsinasyon işlemi yapılmıştır. Bu işlemden sonra mekanik özelliklerin tespit edilmesi için mikro sertlik ölçümleri ve tribolojik özelliklerin belirlenmesi için de pim-disk aşınma deneyleri yapılmıştır. Ayrıca elektrokimyasal özelliklerin belirlenmesi için potansiyostat/galvaniyostat cihazı, malzemenin yapısal özelliklerinin belirlenmesi için ise XRD ve SEM kullanılmıştır. Çalışma sonucunda, 500°C ve 600°C?lerde yapılan kalsinasyon işleminde yüzeyde anataz fazı içeren oksit tabakasının oluştuğu, 700°C?den sonra oksit tabakasının yapısında anataz fazın rutil faza dönüştüğü görülmüştür. 900°C?deki işlem sonrasında anataz fazın büyük bir çoğunluğunun rutil faza dönüştüğü gözlemlenmiştir. Kalsinasyon sıcaklığının artmasıyla TiO2 filminin kalınlığıda artmıştır. Yapıda rutil fazın oluşması da mekanik ve tribolojik özelliklerin daha iyi olmasını sağlamıştır. Elde edilen verilere göre sertlik, aşınma oranı ve korozyon direnci açısından en iyi sonuca 900°C?de kalsinasyon işlemi ile ulaşıldığı görülmüştür.
Özet (Çeviri)
Titanium and its alloys have low specific weight, excellent corrosion resistance, high strength and good machining ability. Due to those properties, they widely used in medical applications as implants and prosthetic material. Although Titanium and its alloys used in body have good biocompability, they have low wear resistance. Several surface treatments are applied to titanium and its alloys to improve wear resistance and sol-gel prosess is one of those surface treatments. In this study, TiO2 films prepared by sol-gel dip coating on CP-Tİ(Grade 2) and calcined at various temperatures. After these operations, nanohardness measurements were done to determine the mechanical properties of specimens and pin-on-disk wear experiments were done to determine the tribological properties of specimens. In addition, potantiostat/galvanostat device was used to determine the electro-chemical properties, XRD and SEM were used to analyze the structural properties. It was observed in this study that, oxide layer which contains anatase phase forms on the surface of specimens both of at 500°C and at 600°C, after 700°C it was seen that rutil phase transformation in the structure. It was seen that a great majority of anatase transformed into rutile phase at 900°C. Thickness of TiO2 films were increased with increasing calcination temperature. Rutil phase formation in the structure improves the mechanical and tribological prosperities. Obtained data reveals that TiO2 films calcined at 900°C shows the best results concerning the hardness, wear ratio, and corrosion resistance.
Benzer Tezler
- Cp-Ti yüzeyinde Ag, Cu ve Zn katkılı TiO2-bazlı nanotüp yapılarının üretimi, karakterizasyonu ve biyouyumluluk özelliklerinin araştırılması
Fabrication, characterization and investigation of bio compatibility properties of Ag, Cu and Zn doped TiO2-based nanatubes on Cp-Ti surface
GİZEM CİHAN
- Mikroark oksidasyon (MAO) yöntemi ile kaplanmış Cp titanyumun aşınma, korozyon ve tribokorozyon davranışının araştırılması
The investigation of corrosion, tribology and tribocorrosion behavior of Cp titanium coated with micro arc oxidation (MAO) process
HAMED FARZI
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Makine MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YAŞAR TOTİK
- Farklı yöntemlerle kaplanmış süperhidrofobik ve süperoleofobik CP-Ti malzemenin elektrokimyasal,optik, in vitro ve in vivo özelliklerinin araştırılması
Investigation of the electrochemical, optical, in vitro and in vivo properties of superhydrophobic and superoleophobic CP-Ti material coated with different methods
MEVRA ASLAN
Doktora
Türkçe
2017
Makine MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYHAN ÇELİK
YRD. DOÇ. DR. TUBA YETİM
- Ticari saflıkta titanyum üzerinde antibakteriyel bazlı biyoaktif ve biyouyumlu yüzeylerin üretilmesi ve özelliklerininaraştırılması
Manufacturing and research the characteristics of antibacterial-based bioactive and bio-compatible surfaces on commercial pure titanium
AHMET ARSLANTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Makine MühendisliğiGiresun ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SALİH DURDU
- Generation of zinc and copper incorporated oxide layers on titanium based biomaterials
Titanyum esaslı biyolojik malzemelerde çinko ve bakır katkılandırılmış oksit tabakaların oluşturulması
MERVE KÜBRA SAYGI
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Biyomühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU