Ti6Al4V alaşımının mikro ark oksidasyon yöntemi ile yüzey özelliklerinin geliştirilmesi
Improvement of the surface properties of Ti6Al4V alloy by the micro arc oxidation method
- Tez No: 991475
- Danışmanlar: DOÇ. DR. KÜRŞAD OĞUZ OSKAY, PROF. DR. MEHMET ŞİMŞİR, DOÇ. DR. EBRU YABAŞ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Biyomühendislik, Engineering Sciences, Bioengineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Sivas Cumhuriyet Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Titanyum ve alaşımları biyomedikal implantlar olarak yaygın biçimde tercih edilmelerine rağmen, kemikle doğrudan kimyasal bağ oluşturamamaları performanslarını sınırlamaktadır. Bu çalışma, Ti6Al4V (Grade 23) alaşımlarının yüzey özelliklerini mikro ark oksidasyon (MAO) işlemi ve ardından uygulanan ultraviyole (UV) ışınlama yöntemi ile iyileştirmeyi amaçlamaktadır. MAO işlemleri, farklı EDTA-Na2 konsantrasyonları içeren kalsiyum (Ca) ve fosfor (P) elementlerini barındıran asidik ve bazik elektrolitlerde gerçekleştirilmiştir. EDTA-Na2'nin gözenek boyutu ve faz bileşimi üzerindeki etkilerinin yanı sıra, MAO ile kaplanan numunelerin yüzey pürüzlülüğü ve ıslanabilirliği de incelenmiştir. Elde edilen sonuçlar, EDTA-Na2 konsantrasyonunun yüzey morfolojisi üzerinde belirgin bir etkiye sahip olduğunu göstermiştir. Dikkat çekici olarak, asidik elektrolit kullanılarak hazırlanan A1 numunesinin Ca/P oranı 1,70 olarak belirlenmiş olup, bu değer hidroksiapatite özgü stokiyometrik Ca/P oranı olan 1,67'ye oldukça yakındır. Simüle edilmiş vücut sıvısı (SBF) içerisinde apatit oluşumuna dayalı biyouyumluluk değerlendirmeleri, asidik elektrolitler kullanılarak gerçekleştirilen MAO işlemi sonrası elde edilen numunelerin, bazik elektrolitlerle hazırlananlara kıyasla gelişmiş biyolojik aktivite sergilediğini ortaya koymuştur. MAO kaplı yüzeyler üzerine UV ışınlama yöntemi kullanılarak gümüş nanopartiküller (AgNP) biriktirilmiş ve elde edilen AgNP'lerin iplik benzeri bir morfolojiye sahip olduğu gözlemlenmiştir. Bu iplik benzeri AgNP'ler, Candida albicans, E. coli, S. aureus ve metisilin dirençli S. aureus mikroorganizmalarına karşı antimikrobiyal aktivite göstermiştir. Bildiğimiz kadarıyla, MAO ile kaplanmış yüzeyler üzerine UV ışınlama yöntemiyle AgNP biriktirilmesini veya kaplama yüzeyinde oluşan AgNP'lerin morfolojik özelliklerini raporlayan önceki bir çalışma bulunmamaktadır.
Özet (Çeviri)
Titanium and its alloys are widely preferred as biomedical implants; however, their inability to form a direct chemical bond with bone limits their performance. This study aims to improve the surface properties of Ti6Al4V (Grade 23) alloys through micro arc oxidation (MAO) followed by ultraviolet (UV) irradiation. MAO treatments were carried out in both acidic and alkaline electrolytes containing calcium (Ca) and phosphorus (P) with different EDTA-Na2 concentrations. In addition to investigating the effects of EDTA-Na2 on pore size and phase composition, the surface roughness and wettability of the MAO-coated samples were also examined. The results demonstrated that the EDTA-Na2 concentration had a significant effect on surface morphology. Notably, the Ca/P ratio of the A1 sample prepared using an acidic electrolyte was determined to be 1.70, which is very close to the stoichiometric Ca/P ratio of hydroxyapatite (1.67). Bioactivity evaluations based on apatite formation in simulated body fluid (SBF) revealed that the samples obtained after MAO treatment using acidic electrolytes exhibited enhanced biological activity compared to those prepared in alkaline electrolytes. Silver nanoparticles (AgNP) were deposited onto the MAO-coated surfaces using a UV irradiation method, and the resulting AgNP were observed to possess a thread-like morphology. These thread-like AgNP exhibited antimicrobial activity against Candida albicans, E. coli, S. aureus, and Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus microorganisms. To the best of our knowledge, no previous studies have reported the deposition of AgNP onto MAO-coated surfaces via UV irradiation or the morphological characteristics of the AgNP formed on the coating surface.
Benzer Tezler
- Mikro ark oksidasyon yöntemi ile kaplanmış ti6al4v alaşımının yüzey özelliklerinin ve aşınma davranışının incelenmesi
Investigation of surface properties and wear behavior of ti6al4v alloy coated with micro arc oxidation method
ÇAĞATAY DEMİRBAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Metalurji MühendisliğiSakarya ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ AYSUN AYDAY
- Mikro-ark oksidasyon yöntemi ile kaplanmış CP-Ti ve Ti6Al4V malzemelerinin karakterizasyonu
Characterization of CP-Ti and Ti6Al4V materials coated by micro-arc oxidation method
FUNDA ALAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Metalurji MühendisliğiSakarya Uygulamalı Bilimler ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZKAN ÖZDEMİR
- Novel approaches for protection of light metals under various wear conditions via micro arc oxidation process
Hafif metallerin mikro ark oksidasyon yöntemiyle farklı aşınma şartlarında korunmasına yönelik yenilikçi yaklaşımlar
FAİZ MUHAFFEL
Doktora
İngilizce
2021
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU
- Development of antibacterial coatings on titanium based biomaterials
Titanyum esaslı biyomalzemeler üzerinde antibakteriyel kaplamalar geliştirilmesi
DİLEK TEKER AYDOĞAN
Doktora
İngilizce
2022
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU
- Biyomedikal uygulamalar için üretilen alaşımların yüzey özelliklerinin geliştirilmesi
Development of the surface properties of alloys that produced for biomedical applications
ÖZGE ÖZEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Mühendislik BilimleriDokuz Eylül ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ESRA DOKUMACI