Geri Dön

Processing of porous titanium niobium alloys for biomedical applications

Biyomedikal uygulamalar için gözenekli titanyum niyobyum alaşımlarının üretilmesi

  1. Tez No: 502552
  2. Yazar: DANA KAREEM HAMEED PALANI
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. TARIK AYDOĞMUŞ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2018
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 139

Özet

Bu çalıĢmada, biyomedikal kemik implant uygulamaları için gözeneklilikleri %43-68 aralığında olan Ti74Nb26 alaĢımlarını üretmek için saf Ti, saf Nb ve küresel Mg tozları kullanılmıĢtır. Gözenekli numuneleri üretmek için ilk kez sıcak presleme iĢlemi ile boĢluk oluĢturucu metot birlikte kullanılmıĢtır. Öncelikle, Ti, Nb ve farklı miktarda Mg tozları (%40, %50, %60 ve %70, hacimce) 15 dakika süre ile karıĢtırılmıĢtır. Daha sonra toz karıĢımları, iç çapı 15 mm olan içi boĢ silindirik grafit kalıplara doldurulmuĢ ve 10 mm yüksekliğinde numuneler üretmek için 50 MPa sabit basınç altında Mg'nin erimesini (650 °C) önlemek için 600 °C'de 1 saat süre ile sıcak presleme iĢlemine tabi tutulmuĢtur. Oksidasyonu önlemek için üretim sırasında saf argon gazı kullanılmıĢtır. Sıcak presleme iĢleminden sonra numuneler dikey bir fırında 1200 °C‟de 4 saat boyunca inört argon gazı atmosferi altında sinterlenmiĢtir. Sinterleme sırasında eĢzamanlı olarak Mg da (1090 °C) buharlaĢtırılmıĢ ve numunelerden uzaklaĢtırılarak makro gözenekler oluĢturulmuĢtur. X-IĢını Kırınımı ve Taramalı Elektron Mikroskobu incelemeleri, tüm numunelerin mikroyapısında ana faz olan β fazının yanı sıra az miktarda α fazı ve saf Nb‟un bulunduğunu göstermiĢtir. Üretilen gözenekli alaĢımların mekanik özelliklerinin süngerimsi kemik implantasyonu uygulamaları için yeterli iken, yoğun (kortikal) kemik implantasyonları için uygun olmadıkları sonucuna ulaĢılmıĢtır. Verimsiz sıcak presleme ve yetersiz sinterleme sıcaklığının bir sonucu olarak oluĢan mikro gözeneklerin düĢük mekanik özelliklere neden olduğu görülmüĢtür.

Özet (Çeviri)

In this study, pure Ti, pure Nb and spherical Mg elemental powders were used to produce Ti74Nb26 alloys having porosities in the range of 43-68% for biomedical bone replacement applications. Space holder technique combined with hot pressing was used to fabricate porous specimens for the first time. Firstly, Ti, Nb and different amount of Mg powders (40%, 50%, 60% and 70% by vol.) were mixed by hand for 15min. Mixed powders were then poured into hollow cylindrical graphite dies with inner diameter of 15mm and hot pressed at 600ºC for 1h to prevent melting of Mg (650°C) under a constant pressure of 50MPa to produce samples with a height of 10 mm and argon gas was used during production to prevent oxidation. After hot press samples were sintered in a vertical furnace at 1200°C for 4h under flowing inert argon gas atmosphere. During sintering Mg also (Mg boiling point is 1090°C) was evaporated and removed from the samples and accordingly macro-pores were formed. X-Ray Diffraction and Scanning Electron Microscopy investigations showed that β phase was the main phase in the microstructure of all the samples. A small amount of α and pure Nb were also observed. Mechanical properties of the porous specimens were sufficient for cancellous bone replacement applications whereas not suitable for the cortical bone replacements. Undesired micro-pores formed as a result of inefficient hot pressing and inadequate sintering temperature caused poor mechanical properties.

Benzer Tezler

  1. Mikro ark oksidasyon işleminde elektrolite karbon nanotüp ilavesinin titanyum ve alaşımlarının yüzey özelliklerine etkisi

    Effect of incorporationing carbon nanotube in to electrolyte in the micro arc oxidation process on the surface characteristics of titanium and its alloys

    KAAN SELİM YAZICI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MURAT BAYDOĞAN

  2. Toz metalurjisi yöntemleriyle geliştirilen 9OW7N;3Fe ağır alaşımlarının sıvı faz sinterlemesi süreçleriyle üretilmesi ve karakterizasyonu

    Liquid phase sintering processes and characterization of 9OW-7N-3Fe heavy alloys developed by P/M methods

    TUNCAY ŞULAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1993

    Meteorolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    DOÇ.DR. M. LÜTFİ ÖVEÇOĞLU

  3. Toz metalürjisi yöntemiyle üretilmiş mikroalaşımlı çeliklere uygulanan termomekanik işlemlerin araştırılması

    Investigation of thermomechanical processing applied to microalloyed steels produced by powder metallurgy method

    DEMET TAŞTEMÜR

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Metalurji MühendisliğiKarabük Üniversitesi

    İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SÜLEYMAN GÜNDÜZ

  4. Processing and characterization of porous titanium nickel shape memory alloys

    Gözenekli titanyum nikel şekil bellekli alaşımların üretimi ve karakterizasyonu

    TARIK AYDOĞMUŞ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2010

    Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü

    PROF. DR. BİLGEHAN ÖGEL

    PROF. DR. ŞAKİR BOR

  5. Polimer emdirme yöntemi ile titanyum esaslı açık hücreli köpük üretimi ve karakterizasyonu

    Production and characterization of open cell titanium based foams by polymer replication method

    GÖKÇE ÇALIŞAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ÖZGÜL KELEŞ