Ni-50Ti-23Nb şekil hatırlamalı alaşımlarının oksitlenme işleminin biyouyumluluk üzerine etkileri
The effects of thermal oxidization of thermal oxidation ofNi-50Ti-23Nb shape memory alloys on biocompatibility
- Tez No: 614277
- Danışmanlar: PROF. DR. DİLEK ÇÖKELİLER SERDAROĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Başkent Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 72
Özet
Biyomedikal uygulamalarda, vücut sıcaklığında şekil hatırlama etkisi gösteren NiTi ve NiTi bazlı şekil hatırlamalı alaşımlar tercih edilir. Bu çalışmada, belirli kimyasal oran ve elektron konsantrasyonuna sahip vücut sıcaklığında dönüşüm veren NiTi bazlı Ni-50Ti-23Nb alaşımlarının üretilmesi, çeşitli fiziksel özeliklerinin incelenmesi ve biyouyumluluğuna bakılması hedeflenmiştir. Literatüre göre vücut sıcaklığında austenit dönüşüm verdiği bilinen Ni-50Ti-23Nb alaşımı ark ergitme yöntemiyle üretilmiştir. Bu alaşımların üretiminden sonra alaşım oksitlenerek dönüşüm sıcaklıkları Diferansiyel Taramalı Kalorimetre (DSC) ile belirlenmiştir. Oksitli alaşımın vücut sıcaklığında martensit faz dönüşümü verdiği görülmüştür. Daha sonra, alaşımların mikroyapısı ve kristal yapısı SEM-EDX (Taramalı elektron mikroskobu) ile XRD (x-ışınları kırınımı) cihazı kullanılarak incelenmiştir. NiTiNb alaşımının biyouyumluluğunu geliştirmek amacıyla çeşitli sıcaklıklarda oksidasyon işlemi uygulanmıştır. Oksidasyon işleminden sonra vücut sıcaklığında martensit dönüşüm veren NiTiNb alaşımlarının biyouyumluğu ICP-MS testi ve sitotoksisite testi ile araştırılmıştır. ICP-MS testi için öncelikle SBF (Simulated Body Fluid) yapay vücut sıvısı üretilmiştir. 700˚C' de okside olmuş alaşım SBF içerisinde bir ve iki hafta vücut sıcaklığında bekletilip, SBF'ye nüfuz eden Nikel ve Titanyum konsantrasyonları ICP-MS cihazı ile ölçülmüştür. Ölçüm sonuçlarına göre oksidasyonla yüzey özellikleri geliştirilmiş olan şekil hatırlamalı alaşımın SBF'ye nüfuz eden Nikel elementi miktarının oldukça düşük olduğu tespit edilmiştir. 600˚C' de okside olmuş alaşıma ise sitotoksisite testi uygulanmış ve olumlu sonuçlar aldığı gösterilmiştir.
Özet (Çeviri)
NiTi and NiTi-based shape memory alloys which exhibit shape memory effect (SME) at body temperature find their applications in biomedical studies. In this study, it is aimed to produce NiTi based Ni-50Ti-23Nb alloys which has certain chemical ratio and electron concentration and transforms at body temperature, and then examine their various physical and biocompatibility properties. According to the literature, it is known that in the case of Ni-50Ti-23Nb alloy exhibits austenite transformation at body temperature, so that it is produced in Arc melter furnace. After the production of these alloys, the oxidation was performed and transformation temperatures of the alloys was determined by Differential Scanning Calorimetry (DSC). Oxidized alloys exhibited martensite transformation at body temperature. Then, microstructure and crystal structure of the alloys were examined by SEM-EDX (Scanning electron microscopy) and XRD (x-ray diffraction). The purpose of applying oxidation procedure to Ni-50Ti-23Nb alloy at various temperatures is to improve its biocompatibility. The biocompatibility of oxidized Ni-50Ti-23Nb alloys was investigated by ICP-MS test and cytotoxicity test. For the procedure of ICP-MS test, firstly SBF (Simulated Body Fluid) was produced. The Ni-50Ti-23Nb alloy which was oxidized at 700˚C, was kept in SBF for one and two weeks at body temperature (37 ˚C) and Nickel and Titanium concentrations permeating SBF were measured by ICP-MS. According to the experimental results, it is determined that the amount of nickel element penetrating SBF of the oxidized alloy is very low. Cytotoxicity test was applied to Ni-50Ti-23Nb alloy which was oxidized at 600˚C and it is found that there is no significant cytotoxicity for the sample.
Benzer Tezler
- Niti şekil hatırlamalı alaşımlara bakır katkısının fiziksel özellikleri üzerine etkisinin incelenmesi
Effects of cu doping on the physical properties of niti based shape memory alloys
İSMAİL AKBAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Fizik ve Fizik MühendisliğiFırat ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. FETHİ DAĞDELEN
- Sayısal hesaplama yöntemlerinin şekil hatırlamalı alaşımlarda difüzyonsuz dönüşümlere uygulanması
Application of numerical calculation methods to the diffusionless transformations in shape memory alloys
SONER ÖZGEN
Doktora
Türkçe
1997
Fizik ve Fizik MühendisliğiFırat ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF.DR. OSMAN ADIGÜZEL
- Ni-Ti sistemindeki farklı bileşimlerin mekanik alaşımlama yöntemi ile toz halde sentezi ve sinter sonrası karakterizasyonu
Powder state synthesis of different compositions in Ni-Ti system via mechanical alloying and their characterization after sintering
ÖZGÜR YURTSEVER
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BURAK ÖZKAL
- NiTi ve Ni3Al fonksiyonel derecelendirilmiş malzemesinin reaksiyon sentezlenmesi yöntemiyle üretilmesinin araştırılması
Investigetion of production of NiTi and Ni3Al functionally graded material by reaction synthesis method.
MUSA KILIÇ
Doktora
Türkçe
2014
Teknik EğitimFırat ÜniversitesiMetalurji Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURİ ORHAN
- Nitinol elektrotun elektrokimyasal karakterizasyonu
Electrochemical characterization of nitinol electrode
BÜŞRA DAĞ