TM yöntemiyle üretilen AZ91 magnezyum alaşımının sol-jel yöntemiyle Ta2O5 kaplanması ve karakterizasyonu
Characterization of AZ91 magnesium alloy produced by PM method coated with tantalum oxide by using sol-gel method
- Tez No: 564666
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ HENİFİ ÇİNİCİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Metalurji Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Bioengineering, Metallurgical Engineering, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 119
Özet
Biyomalzemeler insan vücudunda hasarlı doku ve organların yerine kullanılmak veya bu hasarlı doku ve organlara yardımcı olmak amacıyla geliştirilen malzemelerdir. Biyomalzemelerde aranan en önemli özellik biyouyumluluktur ve biyomalzemenin, vücutta herhangi bir olumsuz tepkiye sebep olmaması anlamına gelmektedir. AZ91 Magnezyum alaşımı, biyouyumluluğu olan bir malzemedir. Vücut içerisinde zamanla çözünerek yerini sağlıklı dokuya bırakabildiği için implant uygulamalarında kullanımı mevcuttur. Ayrıca hafif olması, yoğunluğu ve mekanik özellikleri bakımından kortikal kemiğe benzer olması nedeniyle kalıcı implant uygulamalarında kullanılmak üzere de çalışmalar sürdürülmektedir. Döküm veya toz metalurji yöntemleriyle üretimi mümkündür. Tantal elementinin ise biyouyumluluğunun ve optik özelliklerinin iyi olduğu bilinmektedir. Yapılan tez çalışmasında AZ91 Mg alaşımının vücutta kalma süresini uzatmak amacıyla farklı yüzey modifikasyonları ile hazırlanan numune yüzeylerine farklı daldırma sayıları ile Ta2O5 kaplanarak vücut içinde korozyonunun minimum değerlere indirilmesi hedeflenmiştir. Bu amaçla çalışmada, kaplanan altlık malzemeler, AZ91 magnezyum alaşım tozlarının tek eksenli pres kullanılarak sıcak preslenmesi ile üretilmiştir. Üretilen numuneler 60×10×2 mm3 ebatlarında kesilerek, yüzeyleri mekanik zımparalama ile 1200 grite kadar zımparalanmıştır. Yüzeyleri zımparalanan numuneler, dağlama ve NaOH çözeltisi içinde bekletme yüzey işlemlerine tabi tutulmuş ve ultrasonik banyoda temizlenmiştir. Kaplama solüsyonu hazırlanmış ve bu solüsyonun termal özellikleri ve Ta2O5 elde edilebilirliği termogravimetrik diferansiyel termal analiz (TG-DTA) kullanılarak incelenmiştir. Hazırlanan altlıklar üzerine, sol-jel ve daldırmalı kaplama yöntemleri ile Ta2O5 kaplamalar yapılmıştır. Kaplanan numuneler 100 ℃'de 1 saat süre ile etüvde kurulmuş ve son olarak da 400°C'de sinterlenmiştir. Numunelerin yapısal özellikleri; X-ışını kırınımı (XRD), enerji dağılım spektrometreli (EDS) taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile incelenmiştir. Numunelerin korozyon davranışları yapay vücut sıvısı kullanılarak potansiyodinamik elektrokimyasal potansiyel korozyon testi ile belirlenmiştir. Yapılan testler sonucunda daldırma sayısının artmasıyla ve uygulanan yüzey modifikasyonu ile kaplama kalınlığının ve korozyon dayanımının arttığı görülmüştür.
Özet (Çeviri)
Biomaterials are materials developed to replace damaged tissues and organs in the human body or in order to assist these tissues and organs. The most important feature in biomaterials is biocompatibility, which means that the biomaterial does not cause any unfavorable reactions in the human body. AZ91 Magnesium alloy has biocompatibility. It is replaced with the healthy tissue in time by dissolving in the body, especially is prone to use in implant applications because of its feature. Due to the similarity to the cortical bone, in terms of having light weight, its density value and mechanical properties, studies are being carried out for use in the permanent implant applications, too. It is possible to produce them by casting or powder metallurgy methods. Tantalum element is known to have good biocompatibility and optical properties. In this thesis, it was aimed to minimize the corrosion of the AZ91 Mg alloy with prepared by surface modifications and by coating with different dipping numbers Ta2O5 to increase the lifetime of this alloy in the body. For this purpose, coated substrate materials were produced by hot pressing of AZ91 Mg alloy powders using uniaxial press. Produced samples were cut in dimensions as 60×10×2 mm3 and after that their surfaces were sanded till 1200 grit by mechanical grinding. Grinded surfaces of samples were subjected to surface treatment with etching and NaOH solution and cleaned in ultrasonic bath. The samples having sanded surfaces were made prepared for coating process by cleaning in ultrasonic bath. The coating solution was prepared and the thermal properties of this solution and attainability of Ta2O5 were examined by using thermogravimetric-differential thermal analysis (TG-DTA). Ta2O5 coatings were made by sol-gel and dip coating methods on the prepared substrates. The coated samples were dried in the drying oven for 1 hour at 100 °C and finally sintered at 400 °C. The structural properties of these samples were examined by X-ray diffraction method (XRD), Scanning electron microscopy (SEM) with energy dispersive spectrometry technique (EDS). The corrosion behavior of these samples was obtained with potentiodynamic-electrochemical corrosion test by using the simulated body fluid. As a result of the tests, it was observed that the thickness of the coatings and the corrosion resistances increase with the increase in the number of dipping and the surface modification applied.
Benzer Tezler
- Ta2O5 ve HA ile tabakalı ve hibrit kaplanmış Mg alaşımının in vitro ve in vivo performansının belirlenmesi
Determination of Ta2O5 and HA coated with layered and hybrid Mg alloy in vitro and in vivo performances
SEVDA ALBAYRAK
Doktora
Türkçe
2024
Metalurji MühendisliğiGazi ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HANİFİ ÇİNİCİ
- Synergistic effects of Mo and Ti element addition on microstructure, mechanical and corrosion properties of 316 L stainless steels produced by PM method
TM yöntemiyle üretilen 316 L paslanmaz çeliklerin mikro yapı, mekanik ve korozyon özellikleri üzerinde Mo ve Ti element ilavesinin sinerjik etkileri
MOHAMMED FARAJ ALI ABU SHAALAH
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Makine MühendisliğiKarabük ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HARUN ÇUĞ
PROF. DR. MEHMET AKİF ERDEN
- Toz metalurjisi yöntemiyle üretilen Al-SiCp kompozitlerin difüzyon kaynak kabiliyetlerinin araştırılması
The investigation of the diffusion welding capability of the Al-SiCp composites produced through powder metallurgy method
HAMZA KÜÇÜKKARA
- Termo-kimyasal kaplamaların TM-HSS çeliklerin sertlik ve aşınma performansına etkisi
Effect of thermo-chemical coatings on hardness and wear performance of TM-HSS steels
TALAT TURAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Makine Mühendisliğiİskenderun Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERDOĞAN KANCA
DOÇ. DR. ALİ GÜNEN
- Toz metalurjisi ve seçici lazer ergitme yöntemleri ile üretilen cocrfemnnitix yüksek entropi alaşımların yapısal, mekanik, tribolojik ve korozyon özelliklerinin karakterizasyonu
Characterization of structural, mechanical, tribological and corrosi̇on properties of cocrfemnnitix high entropy alloys manufactured by powder metallurgy and selecti̇ve laser melting methods
CANER BULUT
Doktora
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiErzurum Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATİH YILDIZ