Yüzey özellikleri iyileştirilmiş, ıslanabilirliği-osseointegrasyonu yüksek ve biyouyumlu dental implantların üretimi ve karakterizasyonu
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Atatürk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Makine Mühendisliği Anabilim Dalı, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2022
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: MUHAMMET TAHA ACAR
Danışman: Ayhan Çelik
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Amaç: Dental implant tedavi yönteminde, hastalarda iyileşme süresi bazı durumlarda uzun sürebilmektedir. Dental implant çene kemiğine uygulandıktan sonra implant yüzeyinin yeteri kadar hidrofilik özellikte olmaması tedaviyi olumsuz etkilemektedir. Bu tezde, titanyum ve alaşımlarına bor, grafen ve hidroksiapatit ilaveli anodizasyon işlemleri uygulanarak yüzey ıslanabilirliği (hidrofiliklik) artırılmış, tribolojik ve elektrokimyasal özellikleri geliştirilmiş yeni nesil dental implantların üretilmesi amaçlanmıştır. Yöntem: Dental implant malzemesi olarak kullanılan titanyum ve alaşımlarının osseointegrasyon süresini kısaltabilmek adına asitle dağlama, kumlama, plazma sprey kaplama, ultraviyole, PVD, CVD ve anodizasyon gibi birçok yüzey işlemi uygulanmaktadır. Anodizasyon yöntemi sahip olduğu avantajlı özellikler nedeniyle ön plana çıkmaktadır. Bu tezde titanyum ve alaşımlarına ilk kez denenmiş bor, grafen ve hidroksiapatit doplu anodizasyon işlemleri uygulanarak yüzey ıslanabilirliğinin iyileştiği nihai bir ürün elde edilmiştir. Titanyum alaşımı farklı parametrelerde anodizasyon işlemine tabi tutularak dental implant için gerekli olan yüzey pürüzlülüğü, yüzey serbest enerjisi ve buna bağlı olarak gerekli süperhidrofilik yüzey elde edilmiştir. Bu işlemlerden sonra yüzey karakteristiğinin belirlenebilmesi adına yüzey pürüzlülüğü ve yüzey ıslanabilirliği testleri yapılmıştır. Ayrıca yapısal özelliklerin tespit edilmesi için XRD, XPS, Raman ve SEM kullanılacaktır. Son olarak elde edilen yüzeylerin tribolojik ve elektrokimyasal performansları incelenmiştir. Bulgular: Anodizasyon çalışmaları ile titanyum yüzeyde poroz yapıların oluştuğu görülmüş ve anodizasyon işleminde uygulanan voltajın ve seçilen elektrolitlerin molar oranlarının titanyum yüzeyde oluşan anodik filmlerin mekanik, tribolojik, elektrokimyasal ve yüzey ıslanabilirliği gibi özelliklerini belirlemede önemli rol oynadığı görülmüştür. 200 V'de anodize edilmiş numuneler elde edilen rutil TiO2 fazı, yüksek sertlik ve oluşan daha kalın anodik film nedeniyle en iyi tribolojik ve elektrokimyasal deney performanslarını sergilemişlerdir. Anodizasyon çözeltisine bor grafen oksit eklenmesi, tribolojik ve elektrokimyasal performansı iyileştirirken hidroksiapatit eklenmesi yüzey ıslanabilirliğini iyileştirmiştir. Sonuç: Tüm yapılan analizler sonucunda 200 V' ta titanyum numunelere uygulanan anodizasyon işlemi sonucunda en iyi mekanik, tribolojik ve elektrokimyasal sonuçlar elde edilmiştir. 200 V' ta anodize olan numuneye hidroksiapatit ilavesi ile de süperhidrofilik yüzey ıslanabilirlik özelliği elde edilerek yeni nesil dental implant için başarılı sonuçlar elde edilmiştir.