Plazma oksitleme işleminin Ti6Al7Nb ve Ti45Nb alaşımlarının tribolojik, elektrokimyasal ve biyouyumluluk özelliklerine etkisi

---

Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Atatürk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2013

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Özgü Bayrak

Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Ayhan ÇELİK

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Titanyum, yüksek mukavemetine rağmen yoğunluğunun düşük olması, üstün korozyon direnci, yüksek sıcaklıklarda çalışabilmesi ve biyouyumlu olması gibi nedenlerden dolayı geniş kullanım alanına sahip olan önemli bir metaldir. Ortopedik implantların imalatında kullanılan metalik biyomalzemelerin başında gelen titanyumun aşınma direnci, diğer metalik biyomalzemelere nazaran yetersizdir. Tribokorozyon, aşınma ve korozyonun bileşke etkisi nedeniyle oluşan bir hasar mekanizması olup, özellikle yük taşıyan implantlar vücut içerisinde tribokorozyon riski altındadır. İmplantların kullanımında karşılaşılan diğer bir problem de, implantın ve kemiğin elastisite modülleri arasındaki uyumsuzluktan doğan ve kemiğin zayıflamasına neden olan ?gerilme korunması? etkisidir. Bu etkinin azaltılması amacıyla kemiğe yakın elastisite modülüne sahip implant malzemelerin kullanılması gündeme gelmiştir. Bu çalışmada, ortopedik implant yapımında kullanılan Ti6Al7Nb ve daha düşük elastisite modülüne sahip olan Ti45Nb alaşımları 600°C, 700°C ve 800°C sıcaklıklarda oksijen plazması ortamında 1 ve 4 saat süreler ile oksitlenmiştir. Oksitleme sonrası yapısal özellikler XRD, SEM ve EDS analizleri, mekanik özellikler mikrosertlik ölçümleri, elektrokimyasal özellikler polarizasyon ve EIS yöntemleri, tribolojik özellikler pim-disk aşınma testleri, tribokorozyon özellikleri aşınma ve elektrokimyasal testlerin eş zamanlı uygulanması ile tespit edilmiş, malzemelerin biyouyumlulukları ise sitotoksisite ve genotoksisite testleri ile incelenmiştir. Her iki alaşımda da en iyi sonuçlara düşük sıcaklık ve sürelerde yapılan oksitlemeler ile ulaşılmış ve Ti45Nb alaşımının biyomalzeme olarak kullanılabileceği sonucuna varılmıştır.