Biyomedikal uygulamalar için biyobozunabilir Mg-Zn-Ca VE Mg-Zn-Ca-Mn alaşımlarının tasarımı ve üretimi
Design and production of biodegradable Mg-Zn-Ca VE Mg-Zn-Ca-Mn magnesium alloys for biomedical applications
- Tez No: 541384
- Danışmanlar: PROF. DR. ALİ GÜNGÖR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Karabük Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 107
Özet
Bu tez çalışmasının amacı; Mg-Zn-Ca ve Mg-Zn-Ca-Mn alaşım sistemlerinden kırık kemik destek plakası için malzeme tasarlayıp üretmektir. Bu tez çalışmasında kırık kemik destek plaka malzemesi olarak 6 farklı Mg-Zn-Ca alaşımı ve 6 farklı Mg-Zn-Ca-Mn alaşımı tasarlanmış ve üretilmiştir. Üretilen malzemeler üzerinde karakterizasyon çalışmaları yapılmış, mekanik ve kimyasal testlerle servis koşulları gereksinimlerini karşılayıp karşılayamadıkları ortaya konulmuştur. Tasarlanan alaşımlar ile düşük ve yüksek orandaki Ca'un etkisi (ağ.% 0,3 ve ağ.% 1,8), farklı oranlarda Zn'un etkisi (ağ.% 1, ağ.% 3 ve ağ.% 5) ve Mn'ın olduğu (ağ.% 0,3) ve olmadığı durumlar incelenmiştir. Ayrıca haddeleme ile tane boyutlarında meydana gelen değişimler ve bu değişimlerin alaşımların mekanik performans ve biyobozunabilirlik özellikleri üzerindeki etkileri de ortaya konulmuştur. Alaşım elementleri olan Zn ve Ca'un alaşımdaki atomik oranına bağlı olarak Mg2Ca ve Ca2Mg6Zn3 fazlarının yapılarda ikincil fazlar olarak çökeldiği tespit edilmiştir. Bu fazların da mekanik performans ve biyobozunabilirlik özelliklerini doğrudan etkilediği belirlenmiş, Mg2Ca fazının korozyon hızını arttırıcı yönde, Ca2Mg6Zn3 fazının da korozyon hızını azaltıcı yönde etki yaptığı anlaşılmıştır. Üretilen alaşımlardan ZXM100 (1,07Zn-0,21Ca-0,30Zn ağ.%) alaşımının haddeleme sonrası (ZXM100-h) hem mekanik özellikler (194 ± 3,2 MPa çekme mukavemeti) hem de korozyon performansı (0,054 mm/yıl korozyon hızı) bakımından optimum gereklilikleri karşılayabilcek tasarım olduğu tespit edilmiştir. Korozyon hızınının zamana bağlı dalgalanmamasından dolayı da kararlı bir bozunma mekanizmasına sahip olduğu anlaşılmıştır.
Özet (Çeviri)
The goal of this thesis is to design and produce the material of fracture bone plate from Mg-Zn-Ca and Mg-Zn-Ca-Mn magnesium alloys. In this thesis, 6 different Mg-Zn-Ca alloys and 6 different Mg-Zn-Ca-Mn alloys were designed and produced as fracture bone plate material. Characterization studies were carried out on produced materials and it was revealed that they could meet the requirements of service conditions with mechanical and chemical tests. The effects of low and high levels of Ca (wt% 0.3 and wt% 1.8) content and the effects of different proportions of Zn (wt% 1, wt% 3 and 5 wt%) content were investigated. The cases where Mn is and not are examined. In addition, the changes in grain size by rolling and effect of these changes on the mechanical performance and biodegradability properties of alloys have been demonstrated. Depending of the atomic ratio of alloying elements Zn and Ca in the alloy Mg2Ca and Ca2Mg6Zn3 phases were found to be precipitated as secondary phases in the structures. It has been determined that these phases directly affect the mechanical performance and biodegradability properties, Mg2Ca phase increases the corrosion rate, and the Ca2Mg6Zn3 phase has a decreasing effect on the corrosion rate. The results obtained from the rolled sample of ZXM100 (1,07Zn-0,21Ca-0,30Zn ağ.%) alloy (ZXM100-h) were determined to meet the optimum requirements in terms of both mechanical properties (tensile strength of 194 ± 3.2 MPa) and corrosion performance (0.054 mm / year corrosion rate) of fracture bone plate material. The corrosion rate was determined to have a stable degradation mechanism due to time fluctuations.
Benzer Tezler
- Aljinat filmlerinde dış çapraz bağlama ve gliserin katkısının yapı ve fiziksel özelliklere etkileri
Effect of calcium crosslinking and glycerol plasticizing in alginate films
MELİSA BERBEROĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HATİCE HÜCESTE GİZ
- The effect of RF plasma treatment on stainless steel surface and polymer electrospraying properties
RF plazma işleminin paslanmaz çeliklerin yüzey özellikleri ve polimer elektropüskürtme işlemi üzerindeki etkisi
TOYGAN SÖNMEZ
Doktora
İngilizce
2016
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA KAMİL ÜRGEN
- Hydrogen-bonded layer-by-layer films of poly(d,l-lactic-co-glycolic acid)-b-poly(ethylene glycol) polymersomes and tannic acid
Hidrojen bağlı poli(laktik-ko-glikolik asit)-b-poli(etilen glikol) polimerzom ve tannik asit katman-katman filmleri
GÖKÇE ÇALIŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Polimer Bilim ve TeknolojisiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İREM EREL GÖKTEPE
DOÇ. DR. SREEPARNA BANERJEE
- Production and properties of biopolymer based fibers and films
Biyopolimer tabanlı fiber ve filmlerin üretimi ve özellikleri
TUĞÇE KÖROĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ESRA ÖZKAN ZAYİM
- Silk fibroin-based smart organohydrogels
İpek fibroin esaslı akıllı organohidrojeller
ÇİĞDEM BUSE ORAL