Geri Dön

Kemik-doku mühendisliği uygulamaları için geliştirilen Ti alaşımlarının mekanik özelliklerinin incelenmesi

Investigation of mechanical properties of Ti alloys developed for bone-tissue engineering applications

PDF İndir

  1. Tez No: 405307
  2. Yazar: SERTAN OZAN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. RASİM İPEK, PROF. DR. CUIE WEN
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2015
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Ege Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 159

Özet

Bu çalışmada, geleneksel ortopedik implant malzemelerine alternatif olarak Ti–34Nb–25Zr, Ti–30Nb–32Zr, Ti–28Nb–35,4Zr ve Ti–24,8Nb–40,7Zr (ağ.%) nominal kompozisyona sahip, yüksek mekanik performans sergileyen yeni Ti-Nb-Zr (TNZ) alaşımları geliştirilmiştir. TNZ alaşımlarının mikroyapıları, mekanik özellikleri (çekme dayanımı, akma dayanımı, basma-akma dayanımı, elastisite modülü, elastik enerji, tokluk, esneklik katsayısı ve mikro-sertlik) ve sitokompatibiliteleri birbirleri ile kıyaslamalı olarak incelenmiştir. TNZ alaşımları basma testi sırasında kırılmaya uğramamış ve numunelerde herhangi bir çatlak oluşumu meydana gelmemiştir. Alaşımlar basma testi sırasında mükemmel plastik deformasyon kabiliyeti sergilemişlerdir. TNZ alaşımlarının çekme dayanımları 704–839 MPa, akma dayanımları 682-810 MPa, elastisite modülleri 62-65 GPa, kopma uzaması değerleri 9,9-14,8 (%), elastik enerjileri 5,02-6,74 MJ/m3 ve tokluk değerleri 60,44-112,85 MJ/m3 arasındadır. TNZ alaşımları içerisinde % 1,31 değerindeki esneklik katsayısı ile en iyi mekanik performansı sergileyen Ti–34Nb–25Zr alaşımının çekme dayanımı, akma dayanımı, elastisite modülü ve kopma uzaması değerleri sırasıyla 839,0 ± 31,8 MPa, 810,0 ± 48,0 MPa, 62,0 ± 3,6 GPa ve 14,8 ± 1,6 (%) olarak tespit edilmiştir. Sitokompatibilite testleri neticesinde, TNZ alaşımlarının mükemmel sitokompatibiliteye sahip oldukları doğrulanmıştır. TNZ alaşımları sahip olduğu tüm bu özellikler ile aday ortopedik implant malzemeleridir.

Özet (Çeviri)

In this study, as an alternative to conventional orthopedic implant materials, Ti-Nb-Zr (TNZ) alloys exhibiting superior mechanical performance with nominal compositions of Ti-34Nb-25Zr, Ti-30Nb-32Zr, Ti-28Nb-35.4Zr and Ti-24.8Nb-40.7Zr (wt.%) have been developed. Microstructure, mechanical property (tensile strength, yield strength, compressive yield strength, Young's modulus, elastic energy, toughness, elastic admissible strain and micro-hardness), and cytocompatibility of TNZ alloys were investigated in comparasion to each other. TNZ alloy specimens presenting superior plastic deformation ability during room-temperature compression test did not undergo fracture, and no crack formations occurred. The tensile strength, yield strength, Young's modulus, elongation at rupture, elastic energy and toughness of TNZ alloys were calculated between the values of 704–839 MPa, 682-810 MPa, 62-65 GPa, 9.9-14.8%, 5.02-6.74 MJ/m3 and 60.44-112.85 MJ/m3, respectively. The tensile strength, yield strength, Young's modulus and elongation at rupture value of Ti-34Nb-25Zr alloy, exhibiting the best mechanical performance with the elastic admissible strain value of 1.31%, were calculated as 839.0 ± 31.8 MPa, 810.0 ± 48.0 MPa, 62.0 ± 3.6 GPa and 14.8 ± 1.6 (%), respectively. By conducting cytocompatibilty test, it was confirmed that TNZ alloys have excellent cytocompatibility feature. By taking into consideration all these above mentioned properties, TNZ alloys are candidate for orthopedical implant applications.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    723039

    Development of antibacterial coatings on titanium based biomaterials

    Titanyum esaslı biyomalzemeler üzerinde antibakteriyel kaplamalar geliştirilmesi

    DİLEK TEKER AYDOĞAN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Biyomühendislikİstanbul Teknik Üniversitesi

    Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU

  2. Tez No

    719865

    Effect of scaffold architecture and material on stress shielding phenomena in contact region with a mandible host bone; a finite element analysis

    İskele mimarisi ve malzemesinin mandibula konak kemiği ile temas yüzeylerinde gerilime yığımına etkisi; sonlu eleman analizi

    AMMAR HUSSEN FARAG IDRES

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    BiyomühendislikKarabük Üniversitesi

    Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ DAVER ALİ

  3. Tez No

    647003

    Kemik doku mühendisliği için silisyum ile modifiye edilmiş ayva çekirdeği müsilajının sentezi ve karakterizasyonu

    Synthesis and characterization of si-modified quince seed mucilage based bioscaffolds for bone tissue engineering

    HİLAL DENİZ YILMAZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    BiyokimyaÇanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi

    Biyomühendislik ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ YAVUZ EMRE ARSLAN

  4. Tez No

    399083

    Periodontal doku mühendisliği uygulamaları için geliştirilen üç fazlı prototip membranların rejeneratif kapasitelerinin in vitro olarak incelenmesi

    Evaluation of the regenerative capacity of triphasic prototype membranes constructed for the periodontal tissue engineering appliances in vitro

    SÜHAN GÜRBÜZ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Diş HekimliğiGazi Üniversitesi

    Periodontoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ALTAN DOĞAN

  5. Tez No

    671935

    Developing peptide modified novel bioactive materials for bone tissue engineering applications

    Kemik doku mühendisliği uygulamaları için peptit ile modifiye edilmiş özgün biyoaktif malzemelerin geliştirilmesi

    GÜNNUR PULAT

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Mühendislik Bilimleriİzmir Katip Çelebi Üniversitesi

    Biyomedikal Teknolojiler Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. OZAN KARAMAN

Geri Dön