Seryum (CE) Katkılı Biyoseramik Kaplamalı Skaffold Yapıların Morfolojik, Yapısal, İn-Vitro Korozyon ve Biyoaktivite Özelliklerinin Araştırılması
Investigation of the morphological, structural, in vitro corrosion and bioactivity properties of cerium CE) incorporated bioceramic coated scaffold structures.
- Tez No: 927867
- Danışmanlar: DOÇ. DR. NAİM ASLAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Metalurji Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Mechanical Engineering, Metallurgical Engineering, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Munzur Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Stratejik Hammaddeler ve İleri Teknoloji Uygulamaları Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 106
Özet
Bu çalışma, Ti64 alaşım tozu ve küresel karbamit boşluk yapıcı partiküller kullanılarak Toz Metalurjisi yöntemiyle gözenekli Ti64 skaffold alaşımları üretilmesi ve sol-jel daldırma kaplama yöntemi kullanılarak üzerinde CeO2-HAp esaslı biyoseramik kaplamaların geliştirilmesine odaklanmıştır. Kaplamalar sadece HAp ve farklı ağırlık yüzdelerinde (%1, 5 ve 10) CeO2 katkılı HAp ile yapılmıştır. Referans ve kaplanmış numunelerin morfolojik, yapısal, korozyon direnci, in-vitro degredasyon, iyon salınımı ve biyoaktivite özellikleri incelenmiştir. Taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile yapılan analizlerde sol-jel daldırma kaplama tekniği ile başarılı kaplamalar elde edilmiştir. Bununla birlikte, yüzeylerin yüksek porozitesi nedeniyle mikro çatlaklar gözlenmiştir. Üç boyutlu optik profilometre analizlerinde, HAp kaplama uygulaması ile yüzey pürüzlülüğü azalmıştır. Yine enerji dağılımlı X-ışını spektroskopisi (EDX) dedektörü ve X-ışını kırınımı dağılımı (XRD) cihazı ile yapılan karakterizasyonlarda, mevcut elementlerin varlığı, kristal dağılımı ve fazlarının homojen olduğu görülmüştür. Kaplanmamış ve kaplanmış skaffold yapıların mikro sertlik değerleri ölçülmüş, CeO2 katkılı HAp kaplamaların sadece HAp kaplanmış numunelere kıyasla daha yüksek sertlik değerleri göstermiştir. İn-vitro korozyon analizlerinde, gözenekliliğin Ti64 alaşımının korozyon eğilimini azaltmıştır. Bununla birlikte, CeO2 katkılı HAp kaplamaların korozyon direncini artırırken, %10 CeO2 seviyesinin yüksek katkı nedeniyle korozyon direncini düşürdüğü belirlenmiştir. Dört haftalık simüle edilmiş vucüt sıvısı (SBF) içerisinde bekletilen numunelerde, CeO2 katkısının degredasyonu doğrudan etkilememiştir. İndüksiyonla birleşmiş plazma kütle spektrometrisi (ICP-MS) cihazı ile yapılan iyon salınımı analizlerinde, CeO2 katkı oranı ile iyon salınımı arasında anlamlı bir ilişki bulunamamış ve düşük iyon salınım seviyelerinin daha uzun süreli bekletme testlerinde netleştirilebileceği anlaşılmıştır. Biyoaktivite öncesi ve sonrası yapılan SEM-EDS analizlerinde ise, kaplamasız gözenekli Ti64 yüzeyinin bulk Ti64'e kıyasla biyoaktiviteyi arttırmıştır. Ek olarak, HAp kaplama ile belirgin bir biyoaktivite avantajı sağlandığını ve CeO2 katkısının özellikle %10 seviyesinde biyoaktiviteyi olumsuz etkilediği ortaya konmuştur.
Özet (Çeviri)
This study focused on the fabrication of porous Ti64 scaffold alloys using Ti64 alloy powder and spherical carbamide space holder particles by powder metallurgy method and the development of CeO2-HAp based bioceramic coatings on these scaffolds by sol-gel dip coating method. The coatings were applied using HAp and HAp with different weight percentages of CeO2 (1%, 5% and 10%). The morphological, structural, corrosion resistance, in vitro degradation, ion release and bioactivity properties of the reference and coated samples were investigated. Scanning Electron Microscopy (SEM) analyses revealed successful coatings using the sol-gel dip coating technique. However, microcracks were observed due to the high porosity of the surfaces. Three-dimensional optical profilometer analysis showed that the surface roughness decreased with the application of the HAp coating. Furthermore, characterisation by energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX) and X-ray diffraction (XRD) revealed the presence of elements, homogeneous crystal phase distribution and phase integrity. Microhardness values of both uncoated and coated scaffolds were measured, with CeO2 reinforced HAp coatings showing higher hardness values than those coated with only HAp.In vitro corrosion analyses showed that the porosity of the Ti64 alloy reduced its corrosion tendency. In addition, CeO2/HAp coatings increased the corrosion resistance, but it was observed that the corrosion resistance decreased at the 10% CeO2 level due to the high concentration. In samples immersed in simulated body fluid (SBF) for four weeks, the CeO2 content did not directly affect the degradation. Ion release analysis performed with Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (ICP-MS) showed no significant correlation between CeO2 content and ion release, suggesting that the ion release rates could be clarified with longer-term immersion tests. SEM-EDS analyses before and after the bioactivity tests indicated that the porous Ti64 surface without coating exhibited enhanced bioactivity compared to bulk Ti64. Furthermore, HAp coatings showed a distinct bioactivity advantage, while CeO2 doping, particularly at the 10% level, negatively affected bioactivity.
Benzer Tezler
- Neodimyum (Nd) ve seryum (Ce) katkılı kalsiyum florürün (CaF2) termolüminesans (TL) özelliklerinin belirlenmesi
Determination of the thermoluminescence(TL) characteristics of neodimium (Nd) and cerium (Ce) doped calcium fluoride (CaF2)
HASAN YAZAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Fizik ve Fizik MühendisliğiÇukurova ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA TOPAKSU
- Structural, optical and electrical properties of ce-doped zno films produced by silar method
Sılar yöntemiyle üretilen ce katkılı zno filmlerin yapısal, optik ve elektriksel özellikleri
CENGİZHAN BOZER
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Fizik ve Fizik MühendisliğiAnkara Yıldırım Beyazıt ÜniversitesiMalzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BEGÜM ÜNVEROĞLU ABDİOĞLU
DR. ÖĞR. ÜYESİ SEZEN TEKİN
- Ce katkılı ZnO filmlerinin elde edilmesi, fiziksel karakterizasyonu ve aygıt uygulamaları
Characterization, deposition of the ce doped ZnO films and its device application
FATMA ÜNÜGÜR SAKARYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Fizik ve Fizik MühendisliğiEskişehir Teknik ÜniversitesiKatıhal Fiziği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YASEMİN ÇAĞLAR
- Ce katkılı nanoyapılı ZnO filmlerinin sentezi ve fotokatalitik aktivitesi
Synthesis of Ce doped nanostructured ZnO films and photocatalytic activity
LEYLA KABA
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Fizik ve Fizik MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SENİYE KARAKAYA
- Nadir toprak elementlerinden lantan ve seryum katkılı iridyum rutenyum karışık metal oksit elektrotların tekstil atıksuyu arıtma performansına etkisinin araştırılması
Investigation of the effect of lanthanum and cerium-doped iridium ruthenium mixed metal oxide electrodes on textile wastewater treatment performance
MELİKE CEREN OKUR
Doktora
Türkçe
2025
Çevre MühendisliğiGebze Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDURRAHMAN AKYOL