Biyomalzeme olarak kullanılan AISI316L paslanmaz çelik ve Ti6Al4V alaşımının plazma ile nitrürasyon davranışı, Ti-DLC ince film kaplama ile karşılaştırılması
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Atatürk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2009
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Ali Fatih Yetim
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Ayhan ÇELİK
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:İmplant olarak kullanılan bir biyomalzemeden hem canlı sistemlerle etkileşimde uyum sağlaması hem de istenilen mekanik özellikleri ve fonksiyonelliği tam olarak karşılaması beklenir. Biyomalzemenin mekanik özellikleri kütlesel (bulk) özellikleri ile ilgili iken, canlı sistemler ile uyumu, aşınma ve korozyon davranışları yüzey özellikleri ile ilgilidir. İnsan vücuduna yerleştirilen bir implantın kısa bir süre içerisinde hasara uğraması hastayı hem psikolojik hem de ekonomik olarak etkilemektedir. Bu nedenle, biyomalzemelerin kullanılacağı yere göre en iyi yüzey özelliklerine sahip olacak şekilde tasarlanması gerekir.Bu çalışmada, biyomalzeme olarak kullanılan 316L paslanmaz çeliği ve Ti6Al4V alaşımının plazma ile nitrürasyon davranışı incelenmiş, elde edile sonuçlar Ti-DLC kaplama ve nitrürasyon ile kaplamanın birleşimi olan dubleks yüzey işlemiyle karşılaştırılmıştır. 316L paslanmaz çeliğinin plazma ile nitrürasyon işlemi 400, 450, 500oC işlem sıcaklığı, 1, 4, 8 saatlik işlem süresi ve %20N2-%80H2 gaz karışım oranında gerçekleştirilmiştir. Ti6Al4V alaşımı için seçilen nitrürasyon parametreleri ise 650, 700, 750oC işlem sıcaklığı 1, 2, 4 saat ve %75N2-%25Ar gaz karışım oranıdır. Ti-DLC kaplama işlemi için CFUMBS tekniği kullanılmıştır. Bu işlemlerden sonra mekanik özelliklerin tespit edilmesi için yorulma deneyleri, mikro sertlik ölçümleri ve çizme deneyleri, tribolojik özelliklerin belirlenmesi için pim-disk aşınma deneyleri yapılmıştır. Ayrıca elektrokimyasal çalışmalar için potansiyostat cihazı, yapısal özelliklerin tespit edilmesi için XRD ve SEM kullanılmıştır. Yapılan çalışma sonucunda, uygulanan yüzey işlemlerinin 316L paslanmaz çeliği ve Ti6Al4V alaşımının tribolojik özelliklerini iyileştirdiği görülmüştür. İşlem şartlarına bağlı olarak plazma ile nitrürasyon işleminin 316L paslanmaz çeliğinin korozyonu, Ti6Al4V alaşımının yorulma davranışı üzerine bazı olumsuz etkileri olduğu belirlenmiştir. Bu olumsuzluğun da dubleks yüzey işlemi ile giderilebileceği tespit edilmiştir.