Processing of porous titanium niobium alloys for biomedical applications
Biyomedikal uygulamalar için gözenekli titanyum niyobyum alaşımlarının üretilmesi
- Tez No: 502552
- Danışmanlar: DOÇ. DR. TARIK AYDOĞMUŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- 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
- 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
2013
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MURAT BAYDOĞAN
- 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
- 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
2023
Metalurji MühendisliğiKarabük Üniversitesiİmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SÜLEYMAN GÜNDÜZ
- Processing and characterization of porous titanium nickel shape memory alloys
Gözenekli titanyum nikel şekil bellekli alaşımların üretimi ve karakterizasyonu
TARIK AYDOĞMUŞ
Doktora
İngilizce
2010
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. BİLGEHAN ÖGEL
PROF. DR. ŞAKİR BOR
- 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
2018
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZGÜL KELEŞ