Biyomalzeme olarak kullanılabilecek MG-SR alaşımlarının üretilmesi ve PEO yöntemi ile yüzey özelliklerinin geliştirilmesi
Production and plasma electrolytic oxidation surface modification of MG-SR alloys as potential biomaterials
- Tez No: 678284
- Danışmanlar: PROF. DR. YÜCEL GENÇER
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Metalurji Mühendisliği, Engineering Sciences, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gebze Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışması kapsamında, başta ortopedik uygulamalar olmak üzere biyomalzeme olarak kullanım potansiyeli olan biyoçözünür magnezyumun, mekanik ve korozyon dayanımı özelliklerinin geliştirilmesi amaçlanmıştır. Bu doğrultu da ilk olarak Sr ve Zn elementleri kullanılarak üretilen Mg alaşımları kontrollü argon atmosferi altında indüksiyon fırında ergitilerek dökümü yapılmıştır. Yüzey özelliklerinin geliştirilmesi amacıyla da ikincil olarak PEO metodu yöntemiyle 5 dakika süre ile alaşımların yüzeylerinde oksit tabaka oluşturulmuştur. Hazırlanan bu alaşımlar XRD, SEM, SEM-EDS, vickers mikrosertlik, çekme testi ile karakterize edildikten sonra, hem altlık alaşımlar hem de PEO kaplanmış numunelere üç haftaya kadar YVS testine tabi tutulmuştur. YVS testi sonrası tüm numuneler XRD, SEM, SEM-EDS, FTIR analizleri ile karakterize edilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre artan Sr oranı ile alaşımların korozyon direncinin azaldığı görülmüştür. İkili Mg-Sr alaşımına ilave edilen Zn ile birlikte tüm üçlü alaşımların korozyon direnci ikili alaşımlara göre artarken, ağırlıkça % 1,5'tan sonra ise düşüş sergilemiştir. PEO kaplama ile kimi alaşımların korozyon dirençlerinde bir değişim olmasa da, genel olarak bir artış görülmüştür. YVS testi sonrası, PEO kaplama ile kristalin HA fazı oluşumunun altlık alaşımlara nazaran daha fazla görüldüğü dikkat çekmiştir. Yine tez çalışması kapsamında PEO elektrolitine değişen oranlarda ilave edilen antibakteriyel özellikli Ag doplu HA tozu ile yapılan kaplamalarda, tozun oksit bünyesine amorf yapıda dahil olduğu görülmüştür. Artan toz konsantrasyonunun kaplamanın korozyon direncini düşürmüştür. Buna karşın YVS testi sırasında yüzeyde oluşan ikincil HA tabakasının oluşumunu ise teşvik ettiği görülmüştür. 10 g/l toz konsantrasyonu ile kaplanan numune, yapılan antibakteriyel test koşullarında sonucunda ise ile neredeyse tümüyle antibakteriyel özelliği sağladığı görülmüştür.
Özet (Çeviri)
Within the scope of this thesis, it is aimed to improve the mechanical and corrosion resistance properties of biodegradable magnesium, which has the potential to be used as a biomaterial, especially in orthopedic applications. In this direction, firstly, Mg alloys produced by using Sr and Zn elements were melted and cast in an induction furnace under a controlled argon atmosphere. To improve the surface properties, an oxide layer was formed on the surfaces of the alloys for 5 minutes by the PEO method. These as-cast alloys were characterized by XRD, SEM, SEM-EDS, Vickers microhardness, tensile test, and then subjected to YVS test for up to three weeks on both as-cast alloys and PEO coated samples. With Zn added to the binary Mg-Sr alloy, the corrosion resistance of all ternary alloys increased compared to the binary alloys, while it decreased after 1.5% by weight. Although the corrosion resistance of some alloys was not improved by the PEO coating, there was an increase in general. After the SBF test, it was noted that PEO coated samples have more crystalline HA phase formation compared to base alloys. In addition, within the scope of the thesis, coatings were made with antibacterial Ag additive HA powder added at different concentrations to the PEO electrolyte. In these coatings, it was observed that the powder was contained in the oxide body in an amorphous form. The increase of the powder concentration reduced the corrosion resistance of the coating. On the other hand, it has been observed that it encourages the formation of a secondary HA layer on the surface during the SBF test. The sample, coated with a powder concentration of 10 g / l, was found to be almost completely antibacterial under the antibacterial test conditions.
Benzer Tezler
- Pirinç kabuğu kökenli silika içerikli MgO, SrO ve Al2O3 ilaveli 45S5 biyoaktif cam üretimi ve karakterizasyonu
Production of 45S5 bioactive glass obtained silica from rice husk ash doped with MgO,SrO and Al2O3 and its characterization
ZEYNEP ANIL KONUKOĞLU
- Environmentally friendly components for energy storage devices
Enerji depolama cihazlarında çevre dostu bileşenlerin kullanımı
ELENA STOJANOVSKA
Doktora
İngilizce
2019
İstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...
- Diş implantlarına yönelik zirkonya esaslı kompozitlerin geliştirilmesi ve karakterizasyonu
Development and characterization of zirconia based composites for dental implants
BİLAL SÖYLEMEZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Alanya Alaaddin Keykubat ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...
- Surface modification of titanium hard tissue implants by magnesium doping
Titanyum sert doku implant yüzeylerinin magnezyum katkılama ile modifikasyonu
OKAN MAZMANOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
İstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
Yükleniyor...
- Haloysit nanotüp dolgu malzemesi ile termoplastik ve termoplastik elastomer polimer matris kompozit malzemelerin hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of halloysite filled thermoplastic and thermoplastic elastomer composite materials
TUĞÇE ÖNER
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
İstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...