Physico-chemical characterization of cement type hydration of alpha-tricalcium phosphate
Alfa-trikalsiyum fosfatın çimento tipi hidrasyonunun fiziko-kimyasal karakterizasyonu
- Tez No: 915803
- Danışmanlar: PROF. DR. CANER DURUCAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 84
Özet
Sentetik kemik greftleri, özellikle kemik defektlerinin tedavisinde, kemik restorasyon prosedürlerinde yaygın olarak kullanılır. Alfa-trikalsiyum fosfat (α-TCP, α-Ca₃(PO₄)₂), kemik dolgu uygulamaları için yaygın olarak kullanılan bir kalsiyum ortofosfat malzemesidir. Sulu çözeltilerle nemlendirildiğinde, α-TCP bazlı toz çimento sistemleri, kemik iyileşmesinde ve defekt rejenerasyonunda kritik bir rol oynayan kemik dokusunun önemli bir inorganik bileşeni olan kalsiyum eksikliği olan hidroksiapatite (CDHAp, Ca₉(HPO₄)(PO₄)₅(OH)) dönüşür. Bu tezin birincil amacı, katı hal reaksiyonu yoluyla saf α-TCP tozunu sentezlemek ve ardından çeşitli reaksiyon koşulları altında nemlendirme davranışının/reaktivitesinin ayrıntılı bir şekilde değerlendirilmesidir. Araştırma, çimentonun mikro yapısal ve mekanik özellikleri açısından dönüşümünü değerlendirerek optimum parametreleri belirlemeyi amaçlamaktadır. Çimento karışımının katı-sıvı oranı, hidratasyon sıcaklığı, hidratasyon süresi ve hidratasyon ortamı gibi parametreler sistematik olarak incelenmiştir. Deneysel araştırmalar, bu değişkenlerin etkilerini değerlendirmek için x-ışını kırınımı, elektron mikroskobu ve mekanik testler kullanılarak yürütülmüştür. Özellikle, sıcaklığın hidratasyon üzerindeki etkisi 25 °C, 37 °C ve 60 °C'de incelenmiştir. Katı-sıvı oranının etkisini araştırmak için 1:1, 1:3 ve 1:5 oranları test edilmiştir. Hidrasyon süresinin etkisi 1 saat, 4 saat, 8 saat, 12 saat, 24 saat ve 56 saatlik aralıklarla değerlendirilmiştir. Ek olarak, hidratasyon ortamının çimento dönüşümü üzerindeki etkisini araştırmak için disodyum fosfat (Na₂HPO₄) çözeltileri DI-su ile birlikte kullanılmıştır. Sonuçlar, Na₂HPO₄ ilavesinin α-TCP'den CDHAp'ye dönüşümünü önemli ölçüde hızlandırdığını; ancak aynı zamanda kırılma dayanıklılığında bir azalmaya yol açtığını göstermiştir.
Özet (Çeviri)
Synthetic bone grafts are widely employed in bone restoration procedures, particularly in the treatment of bone defects. Alpha-tricalcium phosphate (α-TCP, α-Ca₃(PO₄)₂) is a commonly utilized calcium orthophosphate material for bone filling applications. Upon hydration with aqueous solutions, α-TCP-based powder cement systems undergo a transformation into calcium-deficient hydroxyapatite (CDHAp, Ca₉(HPO₄)(PO₄)₅(OH)), a key inorganic component of bone tissue that plays a critical role in bone healing and defect regeneration. The primary objective of this thesis is to synthesize pure α-TCP powder through a solid-state reaction, followed by detailed evaluation of its hydration behavior/reactivity under various reaction conditions. The investigation aims to identify the optimal parameters by assessing the transformation of the cement in terms of its microstructural and mechanical properties. The parameters including solid-to-liquid ratio of cement mixture, hydration temperature, hydration time, and hydration media were systematically studied. The experimental investigations were conducted using x-ray diffraction, electron microscopy, and mechanical testing to assess the effects of these variables. Specifically, the impact of temperature on hydration was examined at 25°C, 37°C, and 60°C. To explore the effect of the solid-to-liquid ratio, ratios of 1:1, 1:3, and 1:5 were tested. The effect of hydration time was evaluated at intervals of 1 hour, 4 hours, 8 hours, 12 hours, 24 hours, and 56 hours. Additionally, disodium phosphate (Na₂HPO₄) solutions were employed together with DI-water, to investigate the influence of the hydration media on cement conversion. The results demonstrated that the addition of Na₂HPO₄ significantly accelerated the α-TCP to CDHAp transformation; however, it concurrently led to a reduction in fracture strength.
Benzer Tezler
- Kalıp yüzey parametrelerinin betonun yüzeyi, davranışları ve özellikleri üzerine etkileri
Effect of formwork's parameters on surface properties of different concrete mix designs
SAYED HASHIM MOHSENI
Doktora
Türkçe
2022
İnşaat MühendisliğiOndokuz Mayıs Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ FAHRİ BİRİNCİ
PROF. DR. FRANCOİSE FEUGEAS
- Süper-hidrofilik kendini temizleyen nanokompozit TiO2 yapıların üretimi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of super-hydrophilic self-cleaning nanocomposite TiO2 structures
ZAHRA SAMADI
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ KAMURAN KARA
- Spektroskopik yöntemler kullanılarak metakaolin katkılı çimentolu kompozitlerin karakterizasyonlarının belirlenmesi
Determination of metakaolin blended cement composites characterizations using spektroscopic methods
AZİME SUBAŞI
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Fizik ve Fizik MühendisliğiDüzce ÜniversitesiKompozit Malzeme Teknolojileri Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MEHMET EMİROĞLU
- Türkiye'de endüstriyel malzeme olarak kullanılan sepiyolit örneklerinin radyometrik karakterizasyonu ve elemental dağılımlarının belirlenmesi
Determination of radiometric characterization and elemental distributions of sepiolite samples used as industrial materials in Turkey
YOSEF G. ALI MADEE
Doktora
Türkçe
2018
Fizik ve Fizik MühendisliğiKastamonu ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYBABA HANÇERLİOĞULLARI
- Developing an efficient synthesis method for graphene
Grafen sentezi için etkin bir yöntem geliştirilmesi
BETÜL GÜRÜNLÜ
Doktora
İngilizce
2019
Kimya MühendisliğiGebze Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MAHMUT RAHİM BAYRAMOĞLU