TM yöntemiyle üretilen AZ91 magnezyum alaşımının sol-jel yöntemiyle Ta2O5 kaplanması ve karakterizasyonu


Tezin Türü: Yüksek Lisans

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

Tezin Onay Tarihi: 2019

Öğrenci: CANSER GÜL

Danışman: HANİFİ ÇİNİCİ

Özet:

Biyomalzemeler insan vücudunda hasarlı doku ve organların yerine kullanılmak veya bu hasarlı doku ve organlara yardımcı olmak amacıyla geliştirilen malzemelerdir. Biyomalzemelerde aranan en önemli özellik biyouyumluluktur ve biyomalzemenin, vücutta herhangi bir olumsuz tepkiye sebep olmaması anlamına gelmektedir. AZ91 Magnezyum alaşımı, biyouyumluluğu olan bir malzemedir. Vücut içerisinde zamanla çözünerek yerini sağlıklı dokuya bırakabildiği için implant uygulamalarında kullanımı mevcuttur. Ayrıca hafif olması, yoğunluğu ve mekanik özellikleri bakımından kortikal kemiğe benzer olması nedeniyle kalıcı implant uygulamalarında kullanılmak üzere de çalışmalar sürdürülmektedir. Döküm veya toz metalurji yöntemleriyle üretimi mümkündür. Tantal elementinin ise biyouyumluluğunun ve optik özelliklerinin iyi olduğu bilinmektedir. Yapılan tez çalışmasında AZ91 Mg alaşımının vücutta kalma süresini uzatmak amacıyla farklı yüzey modifikasyonları ile hazırlanan numune yüzeylerine farklı daldırma sayıları ile Ta2O5 kaplanarak vücut içinde korozyonunun minimum değerlere indirilmesi hedeflenmiştir. Bu amaçla çalışmada, kaplanan altlık malzemeler, AZ91 magnezyum alaşım tozlarının tek eksenli pres kullanılarak sıcak preslenmesi ile üretilmiştir. Üretilen numuneler 60×10×2 mm3 ebatlarında kesilerek, yüzeyleri mekanik zımparalama ile 1200 grite kadar zımparalanmıştır. Yüzeyleri zımparalanan numuneler, dağlama ve NaOH çözeltisi içinde bekletme yüzey işlemlerine tabi tutulmuş ve ultrasonik banyoda temizlenmiştir. Kaplama solüsyonu hazırlanmış ve bu solüsyonun termal özellikleri ve Ta2O5 elde edilebilirliği termogravimetrik diferansiyel termal analiz (TG-DTA) kullanılarak incelenmiştir. Hazırlanan altlıklar üzerine, sol-jel ve daldırmalı kaplama yöntemleri ile Ta2O5 kaplamalar yapılmıştır. Kaplanan numuneler 100 ℃'de 1 saat süre ile etüvde kurulmuş ve son olarak da 400°C'de sinterlenmiştir. Numunelerin yapısal özellikleri; X-ışını kırınımı (XRD), enerji dağılım spektrometreli (EDS) taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile incelenmiştir. Numunelerin korozyon davranışları yapay vücut sıvısı kullanılarak potansiyodinamik elektrokimyasal potansiyel korozyon testi ile belirlenmiştir. Yapılan testler sonucunda daldırma sayısının artmasıyla ve uygulanan yüzey modifikasyonu ile kaplama kalınlığının ve korozyon dayanımının arttığı görülmüştür