Manufacturing, mechanical and microstructural characterization of AZ91D magnesium alloy for biomedical applications
Biyomedikal uygulamalar için AZ91D magnezyum alaşımının imalatı, mekanik ve mikroyapısal karakterizasyonu
- Tez No: 415515
- Danışmanlar: PROF. DR. ZAFER EVİS, PROF. DR. MUAMMER KOÇ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mühendislik Bilimleri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, toz metalurjisi yoluyla hazırlanmış Mg-tabanlı implant numunelerin mikroyapısal ve mekanik özellikleri incelenmiştir. Bununla birlikte Mg tabanlı implant örneklerinin biyolojik özellikleri de araştırılmıştır. Düz ve şekilli yüzeye sahip AZ91D Mg alaşımı diskleri 25 ve 40 MPa basınçlar altında ve 150⁰C sıcaklıkta üretilmiştir. Daha sonra 380⁰C sıcaklıkta 30 ve 150 dakika boyunca sinterlenmişlerdir. SEM ve ışık mikroskobu görüntüleri üzerinden mikroyapısal değerlendirmeler yapılmıştır. Sıkıştırma basıncı arttıkça disklerin bağıl yoğunluk değerlerinin (0.57-0.67%) yanı sıra çapsal çekme mukavemeti (2.55-3.01 MPa) ve Vickers mikro sertlik değerleri (13.5-84.1 HV2) de artmıştır. Uzun sinterleme süresi disklerin bağıl yoğunluk değerlerini etkilemezken disklerin sertliğini arttırmıştır. Ayrıca, sinterlemenin çapsal çekme dayanımına belirgin bir etkisinin olmadığı bulunmuştur. Ancak, yüzey şekilli diskler düşük bağıl yoğunluğa sahiptirler. Sinterlenmiş diskler, sinterlenmemiş olanlara gore daha yüksek mekanik dayanıma ve bağıl yoğunluk değerlerine sahiptirler. Bağıl yoğunluk ölçümlerinin doğruluğu görüntü işleme ve sonlu elemanlar yöntemi ile sağlanmıştır. Mg alaşımı diskleri MTT testinde hiçbir toksik özellik göstermemiştir. Ayrıca, kanallı yüzey şekillerine sahip olan Mg diskler yüzey şekline sahip olmayana göre daha yüksek bir canlılık oranına sahip olduğu görülmüştür.
Özet (Çeviri)
In this study, the microstructural and mechanical properties of the Mg-based implant samples prepared via powder metallurgy route were investigated. Moreover, the biological response of the Mg-based implant samples was investigated. AZ91D Mg alloy discs with smooth and textured surfaces were manufactured under compaction pressures of 25 and 40 MPa at 150⁰C. They were then sintered at 380⁰C for 30 and 150 mins. The microstructural evaluation was conducted through SEM and light microcopy images. As compaction pressure increased, the relative densities of the discs increased (0.57-0.67%) as well as the diametral tensile strength (2.55-3.01 MPa) and Vickers micro-hardness values (13.5-84.1 HV2). Extended sintering time did not affect the relative densities while increased the hardness of the discs. It was also found that sintering time did not affect significantly the diametral tensile strength. However, the discs with textured surface had lower relative density. The sintered discs had higher mechanical and relative density values than the unsintered ones. The validity of relative density measurements was provided by image processing technique and finite element method. The Mg alloy discs showed no toxicity in methylthiazolyldiphenyl-tetrazolium (MTT) assay. It was also seen that the discs with a textured surface with channels had more cell viability than the disc with a smooth surface.
Benzer Tezler
- Harp cerrahisinde biyobozunur çinko esaslı alaşımların imalat ve testleri
Manufacturing and testings of biodegradable zinc based alloys in warfare surgery
ONUR FEVZİ KEVENLİK
- AISI 4340 çeliğinin plazma nitrürlenmesi, mikroyapısal ve mekanik özelliklerinin karakterizasyonu
Microstructural and mechanical characterization of plasma nitrided AISI 4340 steel
MOHAMMAD BAFANDEGAN
- Difüzyon kaynaklı TiAl ve Ti6Al4V alaşımlarının içyapı ve mekanik karakterizasyonu
Microstructural and mechanical characterization of diffusion bonded TiAl and Ti6Al4V alloys
UĞUR ÖZDEMİR
- Manufacturing and characterization of complex functionally graded materials using laser powder directed energy deposition
Lazer toz yönlendirilmiş enerji depozisyonu kullanarak kompleks fonksiyonel dereceli malzemelerin üretimi ve karakterizasyonu
HAMİDREZA JAVİDRAD
