Geri Dön

Grafen takviyeli kalsiyum fosfat esaslı seramik köpük malzemelerin yapay kemik amaçlı üretimi ve karakterizasyonu

Grafen reinforced calcium phosphate based ceramic foam materials artificial bone purpose production and characterization

  1. Tez No: 548491
  2. Yazar: RASUL DADAEV
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. MEVLÜT GÜRBÜZ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Mekatronik Mühendisliği, Mechatronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2019
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Ondokuz Mayıs Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 84

Özet

Bu tez çalışmasında grafen ile takviyelenmiş hidroksiapatit köpüklerin biyomedikal amaçlı üretimi ve karakterizasyonu amaçlanmıştır. Karışım yöntemiyle hidroksiapatit içerisine (ağ. %0,5, %1, %1,5, %2, %3) oranlarında grafen takviyesi yapılarak kompozit toz karışımlar hazırlanmıştır. Bu karışımlara ağırlıkça %50 köpük yapıcı üre ilave edilerek şekillendirilmiştir. Sinterleme sonrasında üre uzaklaşmış ve hidroksiapatit köpükler elde edilmiştir. Üretilen köpüklerin yüzeyleri kitosan ile daldırma yöntemi ile kaplanmıştır. Köpük numunelerin mikroyapısı, yoğunluğu, basma dayanımı, antibakteriyel özelliği ve Laktatlı Ringer sıvısındaki davranışları incelenmiştir. Tezin ilk bölümünde hidroksiapatit köpük numuneler 950 ℃, 1050 ℃, 1150 ℃ ve 1-5 saat sürelerde sinterlenmiştir. Elde edilen hidroksiapatit köpük numunelerde en yüksek yoğunluğu (1.73 g/cm3) ve basma dayanımı (5MPa) değerlerini veren en uygun sinterleme sıcaklığı ve süresi 1150 ℃ ve 2 saat olarak belirlenmiştir. İkinci bolümde (ağ. %0.5, 1, 1.5, 2, 3) grafen takviyeli hidroksiapatit köpük numuneler 1150 ℃'de sinterlendiğinde yüzeyinde derin çatlaklar oluşmuştur. 1100 ℃'de ise numunelerin basma dayanımı ve yoğunluğu arttığı gözlenmiştir. Ağırlıkça %2 grafen takviyeli köpükler için en iyi deneysel yoğunluk 1,8 g/cm3 ve basma dayanımını 14 MPa olarak ölçülmüştür. Mikroskobik analizde ortalama gözenek boyutu 1mm elde edilmiştir. Laktatlı Ringer sıvı testlerinde takviyesiz ve kitosan kaplı köpüklerin pH değişimi yaklaşık 7,0 değerinden 7.3'e kadar arttığı görülmüştür. Grafen takviyeli ve kitosan kaplı köpükler ise artan grafen oranıyla 7.5 seviyelerine kadar pH değişimi gözlenmiştir. Antibakteriyel testte ise gümüş iyon içeren hidroksiapatit yapıların üzerinde bakteri üremesi görülmemiştir. Bu sonuçlar doğrultusunda üretilen köpükler biyomedikal alanda kullanılabilecektir.

Özet (Çeviri)

In this thesis, the production and characterization of hydroxyapatite foams reinforced with graphene were aimed for biomedical purposes. Composite powder mixtures were prepared by mixing the graphene (wt. 0.5%, 1%, 1.5%, 2%, 3%) with hydroxyapatite. 50% by weight of the foam-forming urea was added to these mixtures. After sintering, urea was removed and hydroxyapatite foams were obtained. The surfaces of the produced foams are coated with chitosan. Microstructure, density, compressive strength, antibacterial properties and behavior of Lactated Ringer fluid were investigated. In the first part of the thesis, hydroxyapatite foam samples were sintered in 950 ℃, 1050 ℃ , 1150 ℃ for 1-5 hours. In the obtained hydroxyapatite foam samples, the most suitable sintering temperature and duration which gives the highest density (1.73 g/cm3) and compressive strength (5 MPa) values were determined as 1150℃ for 2h. In the second section (wt. 0.5, 1, 1.5, 2, 3%), graphene reinforced hydroxyapatite foam samples were deeply cracked on the surface when sintered at 1150 ℃. The compressive strength and density of the samples increased at 1100 ℃. The best experimental density and the compressive strength for the wt.2% graphene reinforced foams were measured as 1.8 g/cm3 and 14 MPa. In the microscopic analysis, the mean pore size was nearly 1mm. In Lactated Ringer solution tests, the pH change of non-reinforced and chitosan-coated foams increased by approximately 7.0 to 7.3. Graphene reinforced and chitosan coated foams showed a change in pH up to 7.5 with increasing graphene ratio. In the antibacterial test, bacterial growth was not observed on hydroxyapatite structures containing silver ions. According to these results produced foams can be used in biomedical field.

Benzer Tezler

  1. Grafen-silisyum nitrür partikül takviyeli kalsiyum fosfat matrisli hibrit kompozitlerin üretimi ve mekanik davranışlarının incelenmesi

    Production and mechanical behaviour investigation of graphene-silicon nitride particle reinforced calcium phosphate matrix hybrid composites

    ONUR YONTAR

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Makine MühendisliğiOndokuz Mayıs Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MEVLÜT GÜRBÜZ

  2. Development of new generation, high performance polypropylene composites

    Yeni nesil, yüksek performanslı polipropilen kompozitlerin geliştirilmesi

    ORKUN KAYMAKÇI

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NURSELİ UYANIK

  3. Grafen takviyeli kompozit kaplamaların fiziksel ve kimyasal özelliklerinin incelenmesi

    Investigation of the physical and chemical properties of graphene reinforced composite coatings

    TAHA AKBULAT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Makine MühendisliğiGebze Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ RECEP ÖNLER

  4. Grafen takviyeli nanokompozit malzemelerin üretimi ve karakterizasyonu

    Production and characterization of graphene reinforced nanocomposite materials

    ÖZBERK ÖZTÜRK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Mühendislik BilimleriBursa Teknik Üniversitesi

    İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. DENİZ UZUNSOY

    PROF. DR. ÖZGEN ÜMİT ÇOLAK ÇAKIR

  5. Grafen takviyeli alüminyum ve titanyum kompozitlerin elektrokimyasal empedans spektroskopisi ile korozyon davranışlarının incelenmesi

    Investigation of the corrosion behavior of graphenereinforced aluminum and titanium composites byelectrochemical impedance spectroscopy

    HADI KHEZERLOU

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Makine MühendisliğiOndokuz Mayıs Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MEVLÜT GÜRBÜZ