Toz metalurjisi ile üretilen Ti-HA biyokompozit kaplamanın biyomedikal alanda kullanılan titanyum alaşımlarının özelliklerine etkisinin incelenmesi

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

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

Tezin Onay Tarihi: 2022

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: HASAN İSMAİL YAVUZ

Danışman: Rıdvan Yamanoğlu

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Biyomedikal malzeme endüstrisi üretilen implantların konak canlıda gösterdiği performansı arttırmak amacıyla hızla gelişmeye devam etmektedir. 3. nesil biyomalzemeler, implant ile kemik doku arasındaki bağ kuvvetini arttırmayı ve malzemenin vücudun bir parçası gibi davranmasını hedeflemektedir. Dolayısıyla HA gibi biyoaktif malzemelerin kullanımı gün geçtikçe artış göstermektedir. Buna rağmen bu malzemelerin yetersiz mekanik özelliklere sahip olması tek başına kullanımını sınırlamaktadır. Saf Ti ve Ti alaşımları ise üstün mekanik özelliklere sahip olsa da biyoinert yapısı sebebiyle kemik doku ile tam entegrasyonu sağlayamamaktadırlar. Dolayısıyla HA ve titanyum esaslı malzemelerin kombinasyonu, 3. nesil biyomalzemelerin üretimi için umut vadetmektedir. Literatür çalışmalarında HA'nın Ti üzerine ağırlıklı olarak termal sprey yöntemleriyle kaplandığı görülmektedir. Ancak bu yöntemde uygulanan yüksek sıcaklık HA'nın dekompozisyona uğramasına ve özelliklerini kaybetmesine yol açmaktadır. Ayrıca Ti alaşımları üzerine yalnızca HA kaplanması, Ti-HA arayüzeyinde istenilen mekanik kararlılığın elde edilememesine ve bunun sonucunda kaplama ile altlık malzemenin ayrılmasına sebep olmaktadır. Tez kapsamında mevcut sorunlara çözüm üretebilmek amacıyla ilk olarak kaplama yaklaşımı değiştirilmiş ve basınç destekli sinterleme yöntemi kullanılmıştır. Bu yöntem kaplamanın termal sprey yöntemlerine kıyasla daha düşük sıcaklıklarda yapılabilmesine imkân sağlamış ve dekompozisyon sorununu ortadan kaldırmıştır. Bir kaplama malzemesi olarak sadece HA yerine Ti-HA kompozit bileşiminin tercih edilmesinin sebebi Ti6Al4V altlık ile kaplama arasında arayüzey kararlılığını arttırmaktır. Bu sayede saf Ti, Ti6Al4V altlık ile arayüzey dayanımını arttırırken kaplama tabakasına yapılan HA ilavesiyle de kemik dokunun üretilen malzeme ile olan bağ kuvveti arttırılmıştır. Tez çalışmasında elde edilen sonuçlar incelendiğinde Ti-HA kompozit kaplamanın malzemenin mekanik, antibakteriyel ve elektrokimyasal özelliklerini iyileştirdiği görülmüştür.