Ag ve TiO2 katkılı hidroksiapatit sol-jel kaplamaların β-tipi Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr alaşımı üzerine sentezlenmesi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of Ag and TiO2 doped hydroxyapatite sol-gel coatings on β- type Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr alloy
- Tez No: 672185
- Danışmanlar: PROF. DR. BURAK DİKİCİ, DR. ÖĞR. ÜYESİ NAİM ASLAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Atatürk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 89
Özet
Bu çalışmada Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr (TNTZ) alaşımları üzerine Ag ve TiO2 katkılı kompozit kaplamaların sol-jel tekniği kullanılarak sentezlenmesi ve kaplamaların adezyon, in-vitro korozyon ve anti-bakteriyel özelliklerinin araştırılması amaçlanmıştır. TNTZ alaşımları sol-jel daldırma tekniği kullanılarak kaplanmıştır. Kaplamaların adezyon ve in-vitro korozyon direnci sırası ile çizme ve potansiyodinamik polarizasyon teknikleri kullanılarak ölçülmüştür. Kaplamaların karakterizasyon çalışmaları taramalı elektron mikroskobu (SEM), enerji dağılım spektroskopisi (EDS) ve X-ışını kırınım (XRD) cihazları kullanılarak yapılmıştır. Ayrıca, kaplamaların hidrofilik durumlarını karşılaştırmak için kontak açısı ölçümleri yapılmıştır. SEM incelemelerinde, sinterleme sonrası kaplama yüzeylerinin hemen hemen homojen olduğu, bunula birlikte özellikle Ag katkılı kaplamalarda bazı topaklaşmalara ve çatlaklara oluştuğu gözlemlenmiştir. Kaplama ve altlık malzemye ait ana elementler EDS analzileri ile doğrulanmıştır. XRD anazlileri ile kaplamalardaki hidrosiapatit (HA) ana pikleri belirlenmiştir. Etkin kaplama kalnıklarının TiO2 katkısı ile artarken, Ag ilavesi ile azaldığı görülmüştür. Ayrıca, kaplamaların yüzey pürüzlülük değeri artıkça temas açısı azalmaktadır. Kaplamaların adhezyon direnci ise TiO2 katkısı ile artmış buna karşın Ag katkısı ile azalmıştır. Genel olarka in-vitro elektrokimyasal testleri, Ag ve TiO2 katkısı kaplamaların korozyon direncini iyileştirmiştir. E. coli ve S. Aureus bakterileri kullanılarak yapılan antibakteriyel testlerde artan Ag miktarı ile kaplamaların anti-bakteriyel etkinliğinin arttığı tespit edilmiştir. Mekanik, korozif ve anti-bakteriyel sonuçlar birlikte değerlendirildiğinde, Ag ve TiO2 katkılı hibrit kaplamaların metalik esaslı biyomedikal implantların doku/implant arayüzey özelliklerinin iyileştirilmesinde kullanılabileceği görülmüştür.
Özet (Çeviri)
In this study, it was aimed to synthesize Ag and TiO2 doped composite coatings on Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr (TNTZ) alloys using the sol-gel technique, and to investigate the adhesion, in-vitro corrosion and anti-bacterial properties of the coatings. The TNTZ alloys were coated using the sol-gel dipping technique. The adhesion and in-vitro corrosion resistance of the coatings were measured by using scratch and potentiodynamic polarization (PDS) techniques, respectively. The characterizations of the coatings were carried out using scanning electron microscopy (SEM), energy dispersion spectroscopy (EDS) and X-ray diffraction (XRD). In addition, contact angle measurements were made to compare the surface hydrophilicity of the coatings. It was observed that all coating surfaces after sintering were almost homogeneous structure. However, some agglomerations and cracks were observed especially in Ag additive coatings during the SEM examinations. The major elements of the coating and substrate have been verified by EDS analysis. The main peaks of the hydroxyapatite (HA) main structure determined by XRD analysis. It has been found that the effective coating thickness decreases with the addition of Ag while the effective coating thickness increases with the addition of TiO2 to the HA matrix structure. Besides, the contact angle decreases with increasing the surface roughness value of the coatings. The adhesion resistance of the coatings increased with the TiO2 additive, whereas it decreased with the Ag additive. In generally, in-vitro electrochemical tests revealed that the Ag and TiO2 additive improved the corrosion resistance of the coatings. E. coli and S. Aureus bacteria tests revealed that the antibacterial activity of the coatings increased with the increasing amount of Ag in the HA matrix. It was concluded from the mechanical, corrosive and anti-bacterial results that the Ag and TiO2 doped hybrid coatings can be used to improve the tissue/implant interface properties of metallic based biomedical implants.
Benzer Tezler
- Development of antibacterial coatings on titanium based biomaterials
Titanyum esaslı biyomalzemeler üzerinde antibakteriyel kaplamalar geliştirilmesi
DİLEK TEKER AYDOĞAN
Doktora
İngilizce
2022
Biyomühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU
- Nanocomposite scaffolds containing metal nanoparticles
Metal nanotanecik içeren nanokompozit yapı iskeleleri
AYŞEN AKTÜRK
Doktora
İngilizce
2020
Biyomühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLTEKİN GÖLLER
PROF. DR. MELEK MÜMİNE EROL TAYGUN
- Antibakteriyel Ag katkılı TİO2 nanoliflerin üretilmesi ve karakterizasyonu
Production and characterization of antibacterial Ag doped TİO2 nanofibers
RAMAZAN DİKER
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Fizik ve Fizik MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NALAN ÇİÇEK BEZİR
- Production and characterization of metal doped TiO2 thin films
Metal katkılı TiO2 ince filmlerin üretilmesi ve karakterizasyonu
SARAB MOHAMMED SHAREEF SAQI DEMIRCHI
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Fizik ve Fizik MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MURAT KALELİ
- Metal katkılı TiO₂-grafen aerojel nanokompozit malzemelerin sentezi ve Karakterizasyonu, fotokatalitik aktiviteleri ve fotokorozyonu
Metal doped TiO₂-graphene aerogel nanocomposite materials synthesis and characterization, photocatalytic activities and photocorrosion
FATMA SEMA ÖZPEKER
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Metalurji MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DERYA TEKİN