Gözenekli Ti-esaslı biyomalzeme üretilmesi ve biyouyumluluğunun incelenmesi
Investigation of biocompatibility and fabrication of Ti-based porous biomaterial
- Tez No: 564488
- Danışmanlar: PROF. DR. FAHRETTİN YAKUPHANOĞLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Fırat Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 147
Özet
Bu doktora tez çalışmasında atomik olarak Ti-10Nb-10Zr alaşımı, biyomalzeme olarak kullanılmak amacıyla toz metalurjisi (TM) yöntemlerinden geleneksel sinterleme ile üretildi. Üretim sürecinde yüksek saflıkta elementel Ti (titanyum), Nb (niyobyum) ve Zr (zirkonyum) tozları homojen bir karışım elde etmek için dönen bir kap içerisinde 12 saat süreyle karıştırıldı ve sonrasında gözenekli yapı oluşturmak amacıyla amonyum bikarbonat ile karıştırılarak farklı basınçlarda briketlendi. Briketlenen ham numuneler argon atmosferinde farklı sıcaklıklarda sinterlendi. Böylece %3.6 ile %55.44 aralığında gözenek oranına sahip gözenekli Ti-10Nb-10Zr numuneleri üretildi. Üretilen numunelerin optik görüntülerinde farklı şekilli gözeneklerin oluştuğu, gözenek oranlarının ise briketleme basıncının ve sinterleme sıcaklığının artması ile azaldığı belirlendi. Numunelerin mikroyapılarında α (hcp) ve β (bcc) fazlarının oluştuğu ve fazların homojen dağılımlarının artan briketleme ve sinterleme sıcaklığı ile meydana geldiği SEM-EDX ve XRD analizleri ile anlaşıldı. Üretilen numunelerden gözenek oranının azalması ile basma dayanımlarının arttığı ve numunelerin basma dayanımının kemiğin basma dayanımından daha fazla olduğu belirlendi. Numunelerin korozyon dayanımlarının saf titanyumunkinden daha iyi olduğu, ayrıca yapının homojen olması ile korozyon dayanımının arttığı belirlendi. Son olarak, in vivo ortamda yapılan biyouyumluluk çalışmasında, gözenek oranının artması ile yeni kemik ve fibröz doku oluşumunun arttığı, ayrıca herhangi bir doku nekrozunun oluşmadığı anlaşıldı.
Özet (Çeviri)
this PhD thesis study, atomic Ti-10Nb-10Zr alloy was fabricated with traditional sintering from powder metallurgy (PM) methods to be used as biomaterials. During the production period, high purity elemental Ti (titanium), Nb (niobium) and Zr (zirconium) powders were firstly mixed for 12 hours in a rotating container to form a homogeneous mixture, and then briquetted at different pressures by mixing with ammonium bicarbonate in order to make porous structure. The briquetted raw specimens were sintered at different temperatures in the argon atmosphere. Thus, porous Ti-10Nb-10Zr samples with a porosity in the range of 3.6% to 55.44% were produced. It was seen that different shaped pores were formed in the optical images of the produced samples and the porosity were decreased with the increasing briquetting pressure and sintering temperature. SEM-EDX and XRD analyzes of the samples showed that α (hcp) and β (bcc) phases were occured in the microstructures of samples, and the distribution of the phases became more homogeneous with increasing sintering temperature and briquetted pressure. The compressive tests of the samples showed that the compressive strengths increased with decreasing porosity, and their compressive strengthes were higher than that of bones. The corrosion resistance of the samples was better than that of pure Ti, also the corrosion resistance was increased when the microstructure was homogeny. Finally, in biocompatibility studies conducted in vivo, it was found that the increase of the porosity increased the formation of new bone and fibrous tissue and any tissue necrosis was not seen.
Benzer Tezler
- Ti-nb esaslı alaşımların implant uygulamaları için gözenekli üretim ve biyoaktif kaplama ile özelliklerinin geliştirilmesi
Improving the properties of ti-nb based alloys with porous production and bioactive coating for implant applications
EREN YILMAZ
Doktora
Türkçe
2019
Metalurji MühendisliğiSakarya Uygulamalı Bilimler ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FEHİM FINDIK
PROF. DR. HAMİT ÖZKAN GÜLSOY
- Toz metalurjisi yöntemiyle elde edilen gözenekli martensitik paslanmaz çeliğin mikroyapısı ve mekanik özellikleri
Microstructural and mechanical properties of porous martensitic stainless steel obtained by powder metallurgy method
İLVEN MUTLU
Doktora
Türkçe
2011
Metalurji Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ENVER OKTAY
- Toz metalurjisi yöntemiyle imal edilen titanyum alaşımı implantların temel özelliklerinin araştırılması
Investigation for the basis properties of the titanium alloy implants produced with powder metallurgy method
BEKİR YALÇIN
Doktora
Türkçe
2007
Makine MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. REMZİ VAROL
- Mekanik alaşımlama yöntemi ile üretilen Ti-nb esaslı alaşımların mikroyapısal, mekanik, antibakteriyel ve sitotoksik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of microstructural, mechanical, antibacterial and cytotoxic properties of Ti-nb based alloys produced by mechanical alloying method
AHMET BURÇİN BATIBAY
Doktora
Türkçe
2021
Metalurji MühendisliğiAfyon Kocatepe ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ATİLLA EVCİN
DOÇ. DR. HASAN KOTAN
- Hidroksiapatit-zirkonya ile takviye edilmiş titanyum esaslı biyokompozit malzemelerin üretimi, karakterizasyonu ve in-vitro özelliklerinin incelenmesi
Investigation of the production, characterization and in-vitro properties of titanium based biocomposite materials reinforced with hydroxyapatite-zirconia
MEHMET TOPUZ
Doktora
Türkçe
2021
Makine MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET GAVGALI