Geri Dön

Bilgisayar destekli optimizasyon kullanılarak biyomimetik yaklaşımla elektroforetik depolanan hidroksiapatit/kitosan/kollajen/h-BN biyokompozit kaplamaların mekanik, tribolojik ve korozyon özelliklerinin incelenmesi

Investigation of the mechanical, tribological and corrosion characteristics of hydroxyapatite/chitosan/collagen/h-BN biocomposite coatings electrophoretically deposited with biomimetic approach using computer-assisted optimization

PDF İndir

  1. Tez No: 487925
  2. Yazar: ALİ TOZAR
  3. Danışmanlar: PROF. DR. İSMAİL HAKKİ KARAHAN
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Biyomühendislik, Fizik ve Fizik Mühendisliği, Metalurji Mühendisliği, Bioengineering, Physics and Physics Engineering, Metallurgical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2017
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Mustafa Kemal Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 281

Özet

Ortopedik cerrahide kullanılan biyomalzemeler genelde karmaşık servis ortamlarıyla karşılaşırlar ve bu nedenle çok yönlü performans özelliklerine sahip olmaları istenir. Ti6Al4V alaşımları da son yıllarda ortopedik cerrahide en çok kullanılan metalik biyomalzemedir. Ancak üstün mekanik mukavemeti nedeniyle birçok biyomedikal uygulamada tercih edilen Ti6Al4V alaşımları vücut sıvısıyla etkileşime girerek korozyona uğrayabilmektedir. Ayrıca kemik implant ara yüzeyinde stresin homojen olarak dağılmamasından kaynaklanan gerilme yığılması ve hareketli bölgelerde kullanılan implantlarda meydana gelen aşınma nedeniyle uygulanan implant tamamen başarısız olabilmektedir. Bu gibi sorunların üstesinden gelebilmek için en uygun girişim, implantın kemiğin mineral yapısını oluşturan Hidroksiapatit ile kaplanması olarak görülmektedir. Ancak hidroksiapatit kaplamada endüstriyel olarak kullanılan plazma sprey yöntemi yüksek sıcaklık koşulları nedeniyle hidroksiapatitin çözünmesine sebep olabilmektedir. Yüksek sıcaklık gerektirmeyen kaplama yöntemlerinde ise hidroksiapatit kaplamaları yeterli mekanik dayanıma sahip olarak üretilememektedir. Bu çalışmada hidroksiapatit kaplamaların mekanik, korozyon ve aşınma (wear) mukavemetlerini geliştirmek ve biyouyumluluklarını arttırmak için doğanın mükemmel konseptlerini kopyalanmaya çalışmak ve doğa model alınarak tersine mühendislik olarak nitelendirilebilecek biyomimetik yaklaşım kullanılmıştır. Hidroksiapatit/kitosan/kollajen/hegzagonal bor nitrür biyokompozit kaplamalar, elektroforetik depolama yöntemiyle Ti6Al4V alaşımları üzerine kaplanmıştır. Üretilen biyokompozit kaplamaların kristalografik yapı, yüzey morfolojisi, kimyasal bağ yapısı, mekanik ve tribolojik özellikleri, korozyon koruma özellikleri, termal davranışları ve in-vitro biyouyum özellikleri açısından incelenmiştir. Ayrıca elektroforetik depolama parametreleri bilgisayar destekli optimizasyon çalışmaları yanıt yüzey metodolojisi yardımıyla gerçekleştirilmiştir.

Özet (Çeviri)

Biomaterials used in orthopaedic surgery are often encountered with complex service environments and therefore they are required to have versatile performance characteristics. Ti6Al4V alloys are the most commonly used metallic biomaterials in orthopaedic surgery in recent years. However, Ti6Al4V alloys, which are preferred for many biomedical applications due to their superior mechanical endurance, can undergo corrosion when subjected to body fluid. In addition, implant can completely fail, due to stress shielding effect originate from non-uniform distribution of load at the bone implant interface and abrasive wear in implants used in moving areas. The most appropriate intervention to overcome these problems seems to be the coating of the implant surface with hydroxyapatite, which forms the mineral structure of the bone. However, the industrial plasma spray method for hydroxyapatite coating can cause the dissolution of hydroxyapatite due to high temperature conditions. However, in low temperature coating methods hydroxyapatite coatings cannot be produced with sufficient mechanical strength. In this study, to improve the mechanical, corrosion and wear resistance of hydroxyapatite coatings and to increase their biocompatibility, biomimetic approach which could be described as reverse engineering by trying to copy the excellent concepts of nature and taking the nature as a model, was used. Hydroxyapatite/chitosan/collagen/hexagonal boron nitride coatings were produced on Ti6Al4V alloys by electrophoretic deposition method. The crystallographic structures, surface morphologies, chemical bond structures, mechanical and tribological properties, corrosion protection properties, thermal behaviour and in-vitro biocompatibility analysis has been performed to the deposited coatings. In addition, computer-assisted optimization studies of electrophoretic deposition parameters were performed by means of response surface methodology.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    252375

    Çelik lif donatılı betonların performansa dayalı tasarımı ve optimizasyonu

    Optimization and performance based design of steel fiber reinforced concretes

    MUHSİN YALÇIN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2009

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. CANAN TAŞDEMİR

  2. Tez No

    45558

    Silindirik taşlamada istenen yüzey pürüzlülüğünü elde etmek için taşlama parametrelerinin bilgisayar yardımıyla optimizasyonu

    Computer aided optimisation of the grinding parameters in cylindrical grinding order to get required surface roughness

    ABDULKADİR GÜLLÜ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    1995

    Makine MühendisliğiGazi Üniversitesi

    Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı

    PROF.DR. FEVZİ ERCAN

  3. Tez No

    68804

    Computer aided optimal design of spur and helical gears

    Düz ve helisel dişlilerin bilgisayar destekli optimum tasarımı

    ERAY ULUGÜL

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    1997

    Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. HALUK DARENDELİLER

  4. Tez No

    787786

    Sayısal haritalama teknikleri kullanılarak DNA dizilimleri üzerinden lösemi hastalığının temel türlerinin yapay zeka tabanlı algoritmalar ile sınıflandırılması

    Classification of main types of leukemia disease with artificial intelligence-based algorithms on the DNA sequences using digital mapping techniques

    FATMA AKALIN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolSakarya Üniversitesi

    Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NEJAT YUMUŞAK

  5. Tez No

    687372

    Çarpışma sönümleyici konstrüksiyonun yapısal optimizasyon yöntemleri kullanılarak hafifletilmesi

    Reducing mass of collision absorber construction using structural optimization methods

    BAHADIR DENER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Mühendislik BilimleriBursa Uludağ Üniversitesi

    Otomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ALİ RIZA YILDIZ

Geri Dön