Production and characterization of surface treated biomedical Ti6Al7Nb alloy foams
Yüzey işlemi görmüş biyomedikal Ti6Al7Nb alaşım köpük malzemelerinin üretimi ve karakterizasyonu
- Tez No: 380990
- Danışmanlar: PROF. DR. ALİ ŞAKİR BOR, DOÇ. DR. ZİYA ESEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Metallurgical Engineering, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 156
Özet
Bu çalışma, biyomedikal Ti6Al7Nb alaşım köpüklerinin üretimini ve yüzey işlemlerini ele almıştır. Preslenmiş Ti6Al7Nb-Mg toz karışımlarından magnezyumun uçurulmasıyla % 53.0-73.0 arasında değişen gözeneklere sahip köpük malzemelerin üretimi için boşluk yapıcı yöntem kullanılmıştır. Köpük yüzeylerinin biyoaktivitesi, NaOH alkali-ısıl işlem yönteminin uygulanıp, sodyumca zengin fazların oluşturulmasıyla iyileştirilmiştir. Ayrıca, apatit oluşumunu incelemek ve yüzeylerin biyoaktivitelerini karşılaştırmak için alkali işlem yapılan ve yapılmayan köpük malzemeler yapay vücut sıvısında (YVS) test edilmişlerdir. Ortalama 200 µm gözenek boyutuna sahip Ti6Al7Nb alaşım köpüklerinin birbirine bağlı, çoğunlukla açık gözenekli yapıları sayesinde biyomedikal uygulamalar için uygun oldukları görülmüştür. Yarı-durağan basma testi, elastik modülü kemiğin elastik modülüne yakın olan % 63.0-73.0 gözenekli köpüklerin kullanımının“gerilim perdelemesi”sorununu azaltabileceğini göstermiştir. Üretilen köpüklerin mekanik özellikleri ile makro gözenek miktarları arasındaki ilişkinin üssel olarak değiştiği görülmüştür. Denklemdeki üs ve oran katsayıları mikro gözeneklere sahip hücre duvarlarının yapısı ve özellikleri ile köpüklerin makro gözenek karakterini yansıtmıştır. Köpüklerin 5 M NaOH çözeltisinde 60 ⁰C'de bekletilmelerinin ardından 600 ⁰C'de uygulanan ısıl işlem, sodyum titanat hidrojel, NaxH2-xTiyO2y+1.nH2O, tabakasının daha kararlı sodyum titanat, Na2TiyO2y+1, fazına dönüşmesini sağlamıştır. NaOH alkali-ısıl işlem yönteminin uygulandığı yüzeyler, YVS testleri sırasında daha kısa zamanda hidroksiapatit, Ca10(PO4)6(OH)2, oluşumuna imkan sağlamış ve daha üstün biyoaktif özellik göstermiştir.
Özet (Çeviri)
The current study was undertaken to investigate the production and surface processing of biomedical Ti6Al7Nb alloy foams. Space holder method was utilized to manufacture foams with varying porosities around 53.0-73.0 vol. % via evaporation of magnesium from compacted Ti6Al7Nb-Mg powder mixtures. Bioactivities of foam surfaces were further enhanced by obtaining sodium rich phases using NaOH alkali-heat treatment method. Moreover, untreated and surface treated foams were tested in simulated body fluid (SBF) in order to investigate the apatite formation and compare the bioactivities of the surfaces. It has been observed that Ti6Al7Nb alloy foams with average pore size of 200 μm can be considered as suitable materials for biomedical applications due to their mostly interconnected open porous structures. Quasi-static compression tests showed that stress-shielding problem may be alleviated by use of foams having porosities in the range 63.0-73.0 vol. % because of their elastic moduli close to that of bone. The relation between mechanical properties and macro porosity contents of foams was observed to obey power law relation in which the proportionality constant and the exponent reflected the structure and properties of micro porous cell walls and macropore character of foams. Heat treatment of foams at 600 oC, subsequent to immersion in 5 M NaOH solution at 60 oC, provided transformation of sodium titanate hydrogel, NaxH2-xTiyO2y+1.nH2O, layer into more stable sodium titanate, Na2TiyO2y+1, phase. NaOH alkali-heat treated surfaces allowed hydroxyapatite, Ca10(PO4)6(OH)2, formation in shorter time and exhibited superior bioactivities during SBF tests
Benzer Tezler
- Enerji ihtiyacının karşılanmasında doğalgaz ve rüzgâr kaynaklı enerji çevrim santralleri; yatımlar üzerine stratejik bir analiz
Natural gas and wind based cycle plant in supplying the needs of energy reguirement; a strategic analysis on investments
GÜVEN KARAMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
İşletmeOrdu ÜniversitesiYenilenebilir Enerji Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. KADİR AKSAY
- Endüstriyel çalışma ortamlarında otomatik aydınlık kontrolü
Automatic lighting control on industry
METİN ORTATAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Mühendislik BilimleriBozok ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ORHAN ER
- Dokulu ve dokusuz yüzeylerde baskı sistemlerini devreye sokarak yeni teknolojilerle üretilen kumaşların test ve sonuçları
The tests and results of the fabrics that are put in production by printing process through new technologies on wowen and non-wowen surfaces
MÜGE YÜKSEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiHaliç ÜniversitesiTekstil ve Moda Tasarımı Ana Sanat Dalı
YRD. DOÇ. H. ALTAN ORAN
- Sanayi işletmelerinde üretim kayıplarının muhasebeleştirilmesi ve bir uygulama
Accounting of production losses in industrial businesses and an application
İLYAS YEŞİLYURT
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
İşletmeKırıkkale Üniversitesiİşletme Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. CİHAT KARTAL
- Müşteri ilişkileri yönetiminde süreç, proje yönetimi yaklaşımı ve emlak sektöründe uygulaması
Process, project management approach of customer relationship management and application in real estate sector
OĞUZHAN UĞUR
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiHaliç ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KENAN ÖZDEN