Plazma püskürtme yöntemiyle üretilen hidroksiapatit-cam kompozit kaplamaların karakterizasyonu
Characterization of hydroxyapatite-glass composite coating produced by plasma spray method
Yazar: İSMAİL AKIN KIYICI
Danışman: DOÇ. DR. FAİK NÜZHET OKTAR ; PROF. DR. SERDAR SALMAN
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metal Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering

Özet:
HA'nın arzu edilen biyouyumluluğuna karşın, çekme dayanımı yeterli değildir. BHA/Ti arasındaki bağlanma sorununun çözümünde ara bağlayıcı kaplamalar kullanılmasıyla oluşturulan kompozit yapılar çözüm olabilmektedir. Ara bağlayıcı kaplamalar yaygın bir şekilde birçok endüstriyel plazma püskürtme uygulamalarında kullanılmaktadır. Fakat henüz tıbbi uygulamalarda ticarileşememiştir. İmplant yüzeyine kaplamanın adhezyon (yapışma) dayanımı için; implantın vücut içine yerleştirilmesi sırasında BHA'nın tümünün çatlamasını, kopmasını ve ufalanmasını önlemek ihtiyaç duyulan bir özelliktir.Yapışma dayanımı (bağ mukavemeti), taban malzeme ve kaplama arasındaki bağlanmanın ölçüsüdür. Mekaniksel bağlanma taban malzeme ile seramik tabaka ve bağlanma tabakası arasındaki yapışma mukavemeti implant sisteminin ömrü açısından en önemli özelliklerdendir.HA, metalik malzemeler üzerine çeşitli kaplama yöntemleri kullanılarak biriktirilmektedir Bu çalışmada termal püskürtme yöntemlerinden biri olan plazma püskürtme kaplama yöntemi kullanıldı.ASTM C633-01 standardına göre hazırlanan saf Ti altlıklar üzerine sığır kemiği kökenli HA (BHA) ve %60 TiO2-%40Al2O3 seramik karışım ara-bağlayıcı olarak kullanıldı. Kaplamalar, ara-bağlayıcılı ve ara-bağlayıcısız olarak; nihai kaplama ise, BHA içerisine %5 ve %10 oranında ticari-cam olacak şekilde katılarak, plazma püskürtme yöntemiyle uygulandı.Bu çalışmada kaplamaların ASTM C633-01 standardına göre bağ mukavemeti, kaplamaların mikrosertlikleri, kohesiv ve adhesiv özelikleri, toz partikül dağılımı incelendi. Ayrıca kaplamaların yüzeylerinden ve arakesitlerinden SEM ve EDS analizleri alındı.

Abstract:
Although desirable biocompatibility of HA, tensile strength is not enough. Composite structures created by using intermediate bond coatings can be a solution in resolving of between HA / Ti bonding problem. Intermediate bond coatings have been used in many industrial plasma spraying applications, but they haven?t commercialised in medical coatings. The adhesion of the coating to the implant surface (adhesion) strength; placing the implant into the body during the cracking of the BHA all, is lost, and needed to prevent the crumbling of a property is indicated.Adhesion strength (bond strength), is a measure of attachment between the base material and coating. Mechanical attachment and bonding layer ceramic base material layer adhesion between the lifetime of the implant system is one of the most important features.HA are deposited on metallic materials using the various coating methods. Plasma spray coating method, one of the thermal spray methods, was used in this investigation.According to ASTM C633-01 standards prepared the pure Ti substrate on bovine bone derived HA (BHA) and 60% TiO2-% 40Al2O3 ceramic mixture was used as a intermediate coating. Coatings, intermediate-binder and intermediate- without binder; in the top coating 5% and 10% commercial glasses adding into BHA were applied with plasma spraying method.In this study according to ASTM C633-01 standard the bond strength of coating, hardness of coatings cohesive and adhesive properties, powder particle distribution, also were examined. In addition SEM and EDS analyses were taken from the surfaces and cross-sections of coatings.