Biyomalzeme uygulamaları için AZ91 magnezyum alaşımının sol-jel yöntemiyle hidroksiapatit kaplanması


Tezin Türü: Yüksek Lisans

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

Tezin Onay Tarihi: 2017

Öğrenci: SEVDA ALBAYRAK

Danışman: HANİFİ ÇİNİCİ

Özet:

Bu tezde, biyomalzeme uygulamalarında kullanılmak üzere toz metalurji yöntemi ile AZ91 magnezyum alaşımı blok numuneler halinde üretilmiş ve sol-jel metodu ile daldırmalı kaplama yöntemi kullanılarak hidroksiapatit (HA) kaplama yapılmıştır. Yapılan kaplamaya, daldırma sayısı (1, 3 ve 5 daldırma) ve kalsinasyon sıcaklığının (300, 400 ve 500 °C'de 1 saat süre, 1°C/dk ısıtma hızı) etkisi incelenmiştir. Stokiyometrik oranları Ca/P; 5/3 olacak şekilde HA elde edebilmek için Ca öncüsü olarak kalsiyum nitrat tetrahidrat (Ca(NO3)2.4H2O) ve P öncüsü olarak di fosfor pentaoksit (P2O5) kullanılmıştır. Elde edilen solüsyona, daldırmalı kaplama yöntemiyle altlık AZ91 Mg alaşım numuneleri sabit (200 mm/dk) hızda daldırılarak kaplanmıştır. Kaplanan numuneler kurutma ve kalsinasyon işlemlerine tabi tutulmuştur. Kaplamasız ve HA kaplı numunelerin yüzey pürüzlülük değerleri yüzey profilometresi ile ölçülmüştür. Kaplama kalınlıkları ve yüzey morfolojileri SEM ve AFM ile analiz edilmiştir. Yapısal analizleri ise XRD ile incelenmiştir. Son olarak, korozyon davranışları ise 37 °C ve 7,4 pH değerindeki YVS ortamında potansiyodinamik elektrokimyasal korozyon testleri ile analiz edilmiştir. Yapılan çalışma sonucunda, yüzeyde homojen bir HA kaplama tabakası elde edilmiştir. Daldırma sayısı ve kalsinasyon sıcaklığı arttıkça kaplama kalınlığı ve yüzey pürüzlülüğü artmıştır. Ayrıca, artan daldırma sayısı ve kalsinasyon sıcaklığının korozyon dayanımının artmasına neden olduğu tespit edilmiştir. Kalsinasyon sıcaklığının, AZ91 Mg alaşımının ergime derecesine yakın olmasının, kaplama kalitesi ve korozyon dayanımını olumsuz etkilediği sonucuna varılmıştır.