Investigation the mechanical properties of porous Ti-18Nb-XCu alloys for biomedical applications
Biyomalzeme uygulamaları için gözenekli Ti-18Nb-XCu alaşımlarının mekanik özelliklerinin incelenmesi
- Tez No: 784951
- Danışmanlar: PROF. DR. HÜSEYİN DEMİRTAŞ, PROF. DR. RANA AFİF ANEE
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Karabük Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 94
Özet
Titanyum ve alaşımları, düşük yoğunluk, yüksek mekanik mukavemet, düşük elastik modül, mükemmel korozyon direnci ve iyi biyouyumluluk gibi benzersiz mekanik, fiziksel ve kimyasal nitelikleri nedeniyle tıp alanında yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu çalışmada, farklı konsantrasyonlarda (ağırlıkça %5, 7 ve 9) Cu içeren Ti-18Nb-xCu alaşımları toz metalürjisi (PM) yöntemi ile üretilmiş ve test edilmiştir. Daha sonra bu alaşımlardan en iyi özelliklere sahip alaşıma dört farklı miktarda (hacimce %30, 40, 50 ve 60) tuz (NH4HCO3) eklenerek gözenekli numuneler üretilmiş ve test edilmiştir. Yapılan çalışmalar neticesinde, aynı sinterleme koşulları altında Cu ilavesi sinterlemeyi iyileştirmiştir. Artan Cu miktarı ile genel olarak, basma mukavemeti, sertliği ve rezilyansı artmıştır. Diğer yandan elastikiyet modülünde biraz düşüş gözlenmesi biyomalzeme olarak kullanılması yönünde olumlu bir sonuç olarak kaydedilmiştir. Sonraki aşamada, alaşımlar içerisinden seçilen Ti-18Nb-9Cu alaşımına farklı oranlarda tuz ilave edilerek üretilmiştir. Bu numunelere de basma, sertlik ve aşınma testleri uygulanmıştır. Bu numunelerde beklenildiği gibi artan gözenek miktarı ile mekanik özellikler ve elastikiyet modülü azalmıştır. Böylece kemik yapısının mekanik özelliklerine yakın olabilecek alaşımlar üretilmiştir. Çalışmalar neticesinde genel olarak, Cu ilavesi ile Ti-18Nb alaşımının PM metodu ile üretimi kolaylaşmıştır, mekanik özellikler artmıştır. Alaşıma katılan farklı oranlardaki (30, 40, 50 and 60 vol%) tuzu ile açık gözenekli numuneler üretilerek mekanik özellikler istenen seviyelere getirilmiş ve biyouyumluluk yönünden daha uygun alaşım geliştirilmiştir.
Özet (Çeviri)
Titanium and its alloys are widely used in medicine due to their unique mechanical, physical and chemical properties such as low density, high mechanical strength, low elastic modulus, excellent corrosion resistance and good biocompatibility. In this study, Ti-18Nb-xCu alloys containing Cu at different concentrations (5, 7 and 9 wt%) were produced and tested by powder metallurgy (PM) method. Then, porous samples were produced and tested by adding four different amounts (30, 40, 50 and 60 vol%) of salt (NH4HCO3) to the alloy with the best properties from these alloys. As a result of the studies, Cu addition improved sintering under the same sintering conditions. In general, the compressive strength, hardness and resilience increased with increasing Cu content. On the other hand, a slight decrease in the modulus of elasticity was recorded as a positive result for its use as a biomaterial. In the next step, it was produced by adding different amounts of salt to the Ti-18Nb-9Cu alloy selected among the alloys. Compression, hardness, and abrasion tests were applied to these samples. As expected, mechanical properties and modulus of elasticity decreased with increasing porosity in these samples. Thus, alloys that can be close to the mechanical properties of the bone structure have been produced. As a result of the studies, with the addition of Cu, the production of Ti-18Nb alloy by PM method has been facilitated and the mechanical properties have increased. By producing open-pored samples with different proportions of (30, 40, 50 and 60 vol%) salt added to the alloy, the mechanical properties were reduced to more desirable levels and the alloy was developed in terms of biocompatibility.
Benzer Tezler
- Toz metalurjisi yöntemiyle üretilen gözenekli titanyum esaslı implant malzemelerin mekanik ve tribolojik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of the mechanical and tribological properties of porous titanium based implant materials produced by the powder metallurgy process
ZAFER GÖLBAŞI
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Metalurji MühendisliğiKaradeniz Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BÜLENT ÖZTÜRK
- Seçici lazer ergitme yöntemi ile Ti-6Al-4V ELI alaşımından üretilen farklı kafes yapıların yapısal-mekanik özelliklerinin deneysel ve teorik olarak incelenmesi
An experimental and theoretical investigation of the structural-mechanical properties of different lattice structures produced by selective laser melting method from Ti-6Al-4V ELI alloy
İLYAS HACISALİHOĞLU
Doktora
Türkçe
2020
Makine MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYHAN ÇELİK
- Elektriksel kıvılcımla işlemede sinterlenmiş gümüş-hidroksiapatit toz katkılı elektrotların biyolojik uyumluluk üzerindeki etkilerinin incelenmesi
Investigation of the effects of sintered silver-hydroxyapatite powder-added electrodes on biological compatibility in electrical discharge machining
DAMLA ÖZDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Makine MühendisliğiZonguldak Bülent Ecevit ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BÜLENT EKMEKCİ
- B4C esaslı kompozitlerin B4C/Me başlangıç tozlarından hareketle spark plazma sinterleme (SPS) yöntemi ile üretilmesi ve karakterizasyonu
Production and characterization of B4C based composites from B4C/Me starting powders by using spark plasma sintering (SPS) method
MERAL CENGİZ
Doktora
Türkçe
2016
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİLİZ ŞAHİN
- Toz metalurjisi ile üretilen NiTi şekil hatırlamalı alaşımların metalurjik ve mekanik karakteristiklerinin incelenmesi
The investigation of the metallurgical and mechanical characteristics of NiTi shape memory alloys produced with powder metallurgy
MEHMET KAYA
Doktora
Türkçe
2008
Eğitim ve ÖğretimFırat ÜniversitesiMetalurji Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURİ ORHAN