NiMn esaslı şekil hafızalı alaşımların termal ve antimikrobiyalözelliklerinin araştırılması
The investigation of thermal and antimicrobial properties ofNiMn based shape memory alloys
Yazar: OMAR KAREEM YOUNUS ABBOOSH
Danışman: PROF. DR. YILDIRIM AYDOĞDU
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Bu çalışmada, ark ergitme yöntemi kullanılarak Ni 45 Mn 40 Co 5 Sb 10-x B x ( x = 0, 2, 4, 6 ve 8) alaşımları ingot şeklinde üretildi. Alaşımlar 20 saat 800 ℃'de yüksek saflıktaki argon atmosferi altında ısıl işleme tabi tutuldu. Alaşımların fiziksel ve antimikrobiyal özellikleri incelendi. Alaşımların fiziksel ve antimikrobiyal özelliklerini
incelemek için alaşımlar mikro metal kesme cihazı kullanılarak küçük parçalar halinde kesildi. X-ışını kırınımı (XRD) analizi ile bütün alaşımlar için martensit faz ve ikinci faz pikleri belirlendi. EDX analiz sonuçları ile alaşımlardaki elementlerin atomikçe ve ağırlıkça yüzde oranları tespit edildi. Bor oranının artışı ile alaşımlardaki gözenekli bölgelerin görüntülerinde azalışlar SEM fotoğraflarıyla tespit edildi. Diferansiyel Termal Analiz (DTA) cihazı kullanılarak yüksek sıcaklık bölgesinde alaşımların yapısında meydana gelen faz geçişleri araştırıldı. 20 °C ile 1000 °C sıcaklık aralığında iki faz geçişi gözlendi ve termal olarak kararlı olduğu belirlendi. Alaşımların içerindeki elementlere bağlı olarak değişim gösteren martensit (M s ve M f ) ve austenit (A s ve A f ) dönüşüm sıcaklıkları, entalpi değişimleri ve aktivasyon enerjilerini belirlemek için Diferansiyel Tarama Kalorimetresi (DSC)
kullanıldı. DSC analizlerinden alaşımdaki bor oranın artıp antimon oranın azalması ile Ni 45 Mn 40 Co 5 Sb 10-x B x ( x = 0, 2, 4, 6 ve 8) alaşımlarının dönüşüm sıcaklıklarında artış gözlendi. Bu sonuç DTA ölçümleri ile desteklenmiştir. Antimikrobiyal testler sonucu bu tez çalışmasında kullanılan alaşımda antimon (Sb) değeri yüksek olan B0 alaşımının en yüksek antimikrobiyal etkiyi gösterdiği görülmüştür. B0 alaşımının antimikrobiyal özellik bakımından diğer değerlikli alaşım numunelerine göre daha biyouyumlu olduğu yorumu yapılabilmektedir.

Abstract:
In this study, Ni 45 Mn 40 Co 5 Sb 10-x B x ( x = 0, 2, 4, 6 and 8) alloys were produced as ingot using the arc melting method. Alloys were heat-treated under a high purity argon atmosphere at 800 ℃ for 20 hours. Physical and antimicrobial properties of alloys were examined. Alloys were cut into small pieces by a micro metal cutting
device to examine the physical and antimicrobial properties of the alloys. Martensite phase and second phase peaks were determined for all samples by X-ray diffraction (XRD) analysis. Atomic and weight percent ratios of elements in alloys were determined by EDX analysis results. SEM photographs detected decreases in the porous regions in the samples with the increase of boron ratio. Phase transitions occurring in the structure of the alloys in the high-temperature region were investigated using the Differential Thermal Analysis (DTA) device. Differential Scanning Calorimetry (DSC) was used to determine the martensite (M s , M f ) and austenite (A s , A f ) conversion temperatures, enthalpy changes and activation energy varying depending on the components within the samples.
Based on DSC graphs, with increased Boron ratio in alloys, the transformation temperatures of Ni 45 Mn 40 Co 5 Sb 10-x B x ( x = 0, 2, 4, 6, and 8) alloys increased as clearly. The results of DSC measurements agree with DTA results. As a result of antimicrobial tests, it was observed that the B0 sample with high antimony ( Sb )
value in the alloy used in this thesis study shows the highest antimicrobial effect. It can be interpreted that B0 sample is more biocompatible than other alloys in terms of antimicrobial properties.