Zr ve Mg esaslı ince film metalik cam biyomalzemelerin özelliklerinin araştırılması
Investigation of properties of Zr and Mg based thin film metallic glass biomaterials
- Tez No: 760771
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET KARAKAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyomühendislik, Makine Mühendisliği, Bioengineering, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Atatürk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 129
Özet
Amaç: Ticari saf Ti taban malzeme üzerinde üretilen tek ve çok katlı ince filmlerin performanslarının araştırılması. Yöntem: Ticari saf Ti taban üzerine magnetron sıçratma yöntemiyle Zr ve Mg esaslı tek ve çok katlı filmler kaplanmış, numunelerin mikroyapı, pürüzlülük, ıslanabilirlik, mikrosertlik, adezyon, PBS ortamında aşınma ve korozyon davranışları araştırılmıştır. Mikroyapısal karakterizasyonlar; XRD, XPS, SEM, AFM, 3D profilometreyle, ıslanabilirlik; su ve PBS kullanılarak durağan damla yöntemiyle, adezyon; çizik testiyle, sertlik; vickers mikrosertlik yöntemiyle, aşınma; PBS ortamında ileri-geri aşınma yöntemiyle ve korozyon; PBS ortamında açık devre potansiyeli, potansiyodinamik polarizasyon, elektrokimyasal empedans spektroskopisi yöntemleriyle gerçekleştirilmiştir. Bulgular: Ticari saf Ti üzerine yapılan filmler genelde pürüzlülüğü düşürmüş ve temas açısını yükselterek hidrofobikliği geliştirmiştir. Mg-Al(M) haricindeki çok katlı yapıların mikro sertliği tabandan daha yüksek ve tek katlıların hepsi tabandan daha düşüktür. Mg esaslı olanların film adezyonlarının, Zr esaslı olanlara göre üstün oldukları gözlenmiştir. Aşınma verileri, en düşük aşınma miktarının Ti'a ve sürtünme katsayısının ise Mg-Al(M)'a ait olduğunu göstermiştir. Korozyon davranışına göre Ti'un kaplamalardan daha üstün olduğu tespit edilmiştir. Ancak kaplamalar arasında, çok katlıların akım yoğunluğu üzerinde, tek katlıların ise potansiyel üzerinde olumlu etkisi görülmüştür. Korozyon özellikleri üzerinde pürüzlülük ve Mg ilavesinin olumsuz, Zr, Al ve Zn elementlerinin ilavesinin ise olumlu etkiye sahip olduğu saptanmıştır. Sonuç: Ticari saf Ti taban malzemenin mikrosertliği ve hidrofobikliği, üretilen ince film kaplamalarla artırılmıştır. Aşınma miktarında filmler taban malzemenin gerisinde kalmıştır, ancak en düşük sürtünme katsayısının Mg-Al(M)'a ait olduğu tespit edilmiştir. Korozyonda taban malzemenin filmlere göre üstün olduğu görülmüştür. Film adezyonunda ise Mg esaslıların Zr esaslılara göre daha iyi olduğu saptanmıştır.
Özet (Çeviri)
Purpose: Investigation of performances of mono and multilayered thin films manufactured on cp-Ti substrate. Method: Zr and Mg based mono and multilayered films were coated on cp-Ti substrate via magnetron sputtering, the microstructure, roughness, wettability, microhardness, adhesion, wear and corrosion in PBS of samples were investigated. The microstructural characterizations by XRD, XPS, SEM, AFM, 3D profilometer, wettability by sessile drop method using water and PBS, adhesion by scratch test, hardness by vickers microhardness method, wear by reciprocating method in PBS and corrosion by open circuit potential, potentiodynamic polarization, electrochemical impedance spectroscopy methods in PBS were carried out. Findings: The films coated on cp-Ti generally droped roughness and developed hydrophobicity by increasing contact angle. The microhardnesses of multilayered structures except Mg-Al(M) are higher and the monolayereds are lower than substrate. Film adhesions of Mg based ones were observed to be higher than Zr based. Wear datas showed that the lowest amount of wear belonged to Ti and the lowest friction coefficient to Mg-Al(M). It was found that Ti was superior to coatings according to its corrosion behavior. But among the coatings, it was observed that multilayereds were good at on current density and monolayereds on potential. It was determined that the roughness and Mg addition had a negative effect on the corrosion parameters, while the addition of Zr, Al and Zn elements had positive effect. Results: Microhardness and hydrophobicity of cp-Ti substrate were increased by thin films produced. The films were worse than substrate on wear rate, but it was determined that the lowest friction coefficient belonged to Mg-Al(M). Cp-Ti was observed to be superior than films on corrosion. In film adhesion, Mg-based ones were found to be better than Zr-based ones.
Benzer Tezler
- Zirkonyum hafnium nitrür kaplamaların mekanik ve aşınma özelliklerinin incelenmesi
An investigation on mechanical and tribological properties of zirconium hafnium nitride coatings
ERDEM ATAR
Doktora
Türkçe
2004
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SABRİ KAYALI
- Nükleer reaktör uygulamaları için titanyum alaşımı üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterisation of titanium alloy for nuclear reactor applications
SAİTALİ TOMOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Metalurji Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. İLVEN MUTLU
- Sentez gazından metanol üretimi için bakır esaslı katalizörlerin hazırlanması ve karakterizasyonu
Preperation and characterization of copper-based catalysts for the production of methanol from synthesis gas
DENİZCE ŞENSES
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Kimya Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HASAN ÖZDEMİR
- Toz metalurjisi yöntemiyle biyobozunur implant üretimi ve incelenmesi
Production and investigation of biodegradable implant by powder metallurgy method
GÜLBERK DEMİR
Doktora
Türkçe
2021
BiyoteknolojiBilecik Şeyh Edebali ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İLVEN MUTLU
- Hafif metal alaşımlara (Al-Si-Cu-Ni-Mg) farklı oranlarda zirkonyum (Zr) ilavesinin mikroyapı ve mekanik özelliklerine etkisinin incelenmesi
To light metal alloys (Al-Si-Cu-Ni-Mg) additional proportions of zirconium (Zr) investigation of the effects on microstructural ana mechanical properties
MEHMET GÖK
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiMunzur ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YAHYA TAŞGIN