Geri Dön

Plazma nitrürleme işleminin 316L paslanmaz çelik biyomalzemenin in vitro biyouyumluluğu üzerine etkisi

Effect of plasma nitriding process on in vitro biocompatibility properties of 316L stainless steel biomaterial

  1. Tez No: 352187
  2. Yazar: AYLİN ALTINAY GÜNDOĞAN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. AYHAN ÇELİK
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Biyomühendislik, Makine Mühendisliği, Bioengineering, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Plazma nitrürleme, 316L, Korozyon, Biyouyumluluk, Plasma nitriding, 316L, Corrosion, Biocompatibility
  7. Yıl: 2014
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Atatürk Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 84

Özet

Organ ve dokuların işlevlerini kısmen veya tümden üstlenmek üzere tasarlanmış malzemelere biyomalzeme adı verilir ve bu malzemelerin nakledildiği doku ile uyumlu olması, yeterli korozyon direncine ve mekanik dayanıma sahip olması, uzun ömürlü olması, toksik ve kanserojen olmaması, ekonomiklik ve kolay fabrikasyon gibi özelliklere sahip olması istenir. Bu nedenle malzemelerin hasar oranını azaltmak, kullanım ömrünü artırmak, mekanik ve tribolojik özelliklerini iyileştirmek için çeşitli yüzey işlemleri uygulanır. Termokimyasal yüzey işlemlerinden biri olan nitrürleme işleminin demir esaslı alaşımların mekanik ve tribolojik özelliklerini iyileştirdiği ve bu işlemin plazma ortamında yapılmasının birçok avantaj sağladığı bilinmektedir. Sıklıkla kullanılan metalik biyomalzemelerden birisi de AISI 316L paslanmaz çeliği olup geniş bir kullanım alanına sahiptir. Bu çalışmada, AISI 316L paslanmaz çelik malzeme 350°C ve 450°C sıcaklıklarda 1 ve 4 saat süre ile %50 N2 ve %50 H2 gaz karışımında plazma nitrürleme işlemine tabi tutulmuştur. Nitrürleme sonrası yapısal özellikler XRD ve SEM analizleri, mekanik özellikler mikrosertlik ölçümleri ve korozyon özellikleri yapay vücut sıvısı ve yapay tükürük ortamlarında gerçekleştirilen polarizasyon deneyleri ile tespit edilmiştir. Ayrıca işlemsiz ve nitrürlenmiş numunelerin in vitro biyouyumluluk özelliklerinin belirlenebilmesi amacıyla, 6 hafta boyunca 37,5°C sıcaklıkta yapay tükürük ve yapay vücut sıvısı içerisinde bekletilerek haftalık olarak ağırlıklarındaki değişim incelenmiştir. En iyi sonuçlar yüzeyinde s-fazı ihtiva eden numunelerden elde edilmiştir.

Özet (Çeviri)

Materials that are designed to fully or partially take over organs and tissues are called biomaterials. It is expected from these materials to be compatible with the host tissue, durable, non-toxic, non-carcinogenic, economically affordable, to have adequate corrosion resistance and mechanical strength and ease of fabrication. Therefore, various surface treatments are applied to such materials in order to reduce damage, prolong usage and enhance mechanical and tribological properties. Nitriding which is a thermochemical surface treatment is known to improve mechanical and tribological properties of ferrous alloys and it is also known that performing this treatment in plasma environment have many advantages. AISI 316L is one of the commonly used metallic biomaterials and has a wide area of utilization. In this study, AISI 316L stainless steel material was nitrided inside 50% N2 + 50 % H2 gas mixture plasma environment for 1 and 4 hours at the temperatures of 350°C and 450°C. After nitriding, XRD and SEM analysis for structural properties, micro hardness measurements for mechanical properties and polarization tests inside simulated body fluid and artificial saliva solutions for corrosion properties were carried out. Additionally, simulated body fluid and artificial saliva immersion tests for duration of 6 weeks were conducted at 37,5°C temperature and weight loss of materials were measured weekly in order to determine in vitro biocompatibility of nitrided and untreated materials. Best results were obtained from the specimens that contain s-phase in their surface.

Benzer Tezler

  1. Düşük sıcaklıkta yapılan plazma nitrürleme işleminin 316L ostenitik paslanmaz çeliğinin malzeme özelliklerine etkisinin incelenmesi

    Study on material properties of 316L austenitic stainless steel after low temperature plasma nitridation

    MUSTAFA CEM İĞDİL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2005

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. LEVENT TRABZON

  2. Seçici lazer ergitme yöntemi ile oluşturulan farklı yüzey tekstürlerinin ve plazma nitrürleme işleminin AISI 316L paslanmaz çeliğinin yapısal, mekanik ve tribolojik özelliklerine etkileri

    Effect of different surface textures produced by selective laser melting and plasma nitriding treatment on the structural, mechanical abd tribological properties of AISI 316L stainless steel

    YEŞİM SEÇER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Makine MühendisliğiAtatürk Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ HALİM KOVACI

  3. Eklemeli üretim yöntemi ile farklı orantasyon açılarında üretilmiş 316l paslanmaz çeliğinin plazma nitrürleme işleminden sonra, mekanik, tribolojik, elektrokimyasal ve manyetik özelliklerinin incelenmesi

    Investigation of mechanical, tribological, electrochemical and magnetic properties after plasma nitriding process of 316l stainless steel produced in different orientations angles by additive manufacturing method

    MUSTAFA YAZICI

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Bilim ve TeknolojiAtatürk Üniversitesi

    Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AYHAN ÇELİK

  4. Paslanmaz çeliklere uygulanan düşük sıcaklık nitrürleme işleminin mekanik ve korozyon özelliklerine etkisi

    The effect of low temperature nitriding on mechanical and corrosion properties of stainless steels

    ÖZGÜR ÇELİK

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2010

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. EYÜP SABRİ KAYALI

  5. Farklı yüzey işlemlerinin metalik implant malzemeler üzerine etkileri

    The effects of different surface treatments on metallic implant materials I

    FATİH YILDIZ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2009

    BiyomühendislikAtatürk Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. AKGÜN ALSARAN