Bor katkılı bifazik kalsiyum fosfat üretiminde sinterleme süresinin yapı ve mekanik özellikler üzerindeki etkisi
The effects of sintering time on structure and the mechanical properties in the production of boron doped biphasic calcium phosphate
Yazar: ECE EZAN
Danışman: DOÇ. DR. ÖNDER ALBAYRAK
Mersin Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Hidroksiapatit (HA) ve trikalsiyum fosfat (TCP), yüksek biyouyumluluğa sahip kalsiyum fosfat esaslı biyoseramiklerdir. İmplant uygulamalarında; HA, kemik ile benzer kimyasal yapısı açısından, TCP ise çözünmesi sırasında açığa çıkan kalsiyum (Ca) ve fosfatın (P) yeni kemik oluşumuna katkısı açısından avantaj sağlamaktadır. Ancak TCP'ın çözünme hızı yeni kemik oluşumundan hızlı olması nedeniyle, hem çözünme hızının ayarlanabilmesi hem de HA ve TCP'nin avantajlarını birleştirmek amacıyla; bünyesinde HA ve TCP bulunduran bifazik kalsiyum fosfat eldesi yönünde çalışmalar yapılmaktadır. BCP'ın sahip olduğu avantajlara, bor'un (B) kemik oluşumu üzerindeki olumlu avantajlarını da eklemek amacıyla; tez kapsamında B katkılı BCP eldesine yönelik çalışmalar yapılmıştır. Bu kapsamda, yaş kimyasal yöntem kullanılarak B katkılı BCP eldesinde B oranının (ağ.% 0,1,2) ve sinterleme süresinin (1100 °C'de 1, 6, 12, 24 saat) yapı ve mekanik özellikler üzerindeki etkisi incelenmiş olup; elde edilen numuneler SEM, XRD, FTIR, yoğunluk, mikrosertlik, basma testi ve in-vitro ortamda SBF içinde çözünme hızı açısından değerlendirilmiştir. Yapılan çalışma sonucunda; yaş kimyasal yöntem kullanılarak B katkılı BCP elde edilmiş olup; %12.3-51.0 aralığında değişen TCP oranı elde edilmiştir. B oranınındaki artışın BCP yapıda bulunan TCP oranını arttırdığı, mekanik özellikleri olumsuz etkilediği; sinterleme süresindeki artışın ise mekanik özellikleri olumlu etkilediği belirlenmiştir.

Abstract:
Hydroxyapatite (HA) and tricalcium phosphate (TCP) are the calcium phosphate based bioceramics having high biocompatible.  At the implant applications, the advantages of HA and TCP at the implant applications are "similar chemical composition with natural bone" and "promoting bone ingrowth by partial dissolution of calcium and phosphate ions from TCP", respectively. To combine the advantages of HA and TCP and also to adjust the dissolution rate of TCP, the studies have been conducted to get biphasic calcium phosphate (BCP) composed of HA and TCP. In order to enhance the advantages of BCP, boron (B) doping to BCP is studied in this thesis by considering its positive effect on new bone formation. In this scope, B doped BCP was obtained by using the wet chemical method and the effects of B content (0, 1 and 2 wt.%), and sintering time (1, 6, 12 and 24h at 1100 °C) on the structure and the mechanical properties were investigated. SEM, XRD, FTIR analysis, density and dissolution rate measurements, Vickers microhardness and compression tests were performed on the obtained specimens. As a result the TCP ratio ranging between 12.3-51.0 % in B doped TCP were obtained by using different B ratio and different sintering time. It is determined that increase in B content increase the TCP rate in BCP and adversely affects the mechanical properties; increase in the sintering time affects the mechanical properties positively.