PEO ve EPD yöntemleri ile CP-titanyum üzerine TiO2/HA hibrit kaplamasının büyütülmesi ve biyoaktivite karakterizasyonu
TiO2/HA hyri̇d coati̇ng growth on CP-titanium along with PEO and EPD methods, and bioactivitiy characteri̇zation
Yazar: SUEYLA TİKİCİ
Danışman: DOÇ. DR. ERSİN ARSLAN
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
İnsan kemiğine en yakın mekanik özellikler gösteren titanyum ve alaşımları, düşük yoğunluk, üstün korozyon direnci, düşük elastisite modülü ve yüksek biyouyumluluk özelliklerinden dolayı implant malzemesi olarak günümüzde yoğun bir şekilde kullanılmaktadır. Diğer taraftan bu alaşımların kemik doku bağlanma sürecinin uzun olması implantasyon sürecini etkilemektedir. Kemik doku bağlanma sürecini minumuma indirmek ve biyoaktivite özelliğini artırmak amacıyla titanyum alaşımları üzerine birçok farklı kaplama tekniği ile hidroksiapatit (HA) kaplamalar büyütülmektedir. 

Bu çalışmada; Cp-Ti taban malzemesinin biyouyumluluk ve biyoaktiflik özelliğini artırmak amacıyla Plazma Elektrolitik Oksidasyon (PEO) ve Elektroforetik (EPD) kaplama yöntemleri kullanılarak TiO2/HA hibrit kaplamalar büyütülmüştür. Birinci aşamada farklı parametre ve seviyelerde PEO yöntemi kullanılarak farklı gözenek çaplarında Cp-Ti taban malzemesi üzerine TiO2 tabakaları kaplanmıştır. Karşılatırma yapabilmek amacıyla, en büyük ve en küçük gözenek çapına sahip TiO2 tabakaları üzerine ikinci aşamada EPD yöntemi ile HA nano partikülleri büyülülmüştür. Elde edilen TiO2/HA hibrit kaplamaların yapısal özellikleri XRD, SEM-EDS, korozyon davranışı yapay vücut sıvısı içerisinde potansiyodinamik korozyon testi ile ve biyoaktivite özellikleri ise in-vitro analizi ile tespit edilmiştir. En büyük gözenek çapına sahip TiO2 tabakası üzerine HA büyütülen numunelerde korozyon davranışının iyileştiği ve biyoaktivite özelliğinin arttığı gözlenmiştir.

Abstract:
Ti and its alloys exhibiting the closest mechanical properties to human bone have been used commonly as an implant material in the present day due to the some properties such as high corrosion resistant, low young modulus and high biocompatibility. On the other hand, the fact that of taking along of interaction between bone and tissue for the alloys has affected the implantation process. In order to minimize the interaction time between bone and tissue and also increase the bioactivity, hydroxyapatite (HA) coatings have been deposited on titanium alloys by means of a various coating techniques.

In this study, with the aim of increasing the biocompatibility and bioactivity properties of Cp-Ti base material, TiO2-HA hybrid coatings were deposited by Plasma Electrolytic Oxidation (PEO) and Electrophoretic Deposition (EPD) methods. In the first stage, TiO2 layers were deposited on Cp-Ti base material at different pore diameters by PEO method at different parameters and levels. In the second stage, HA nanoparticles were embeded in TiO2 layers having the greatest and smallest pore diameters by means of EPD method. The structural properties of TiO2-HA hybrid coatings deposited were detected by XRD and SEM-EDS. In addition, their corrosion behaviors were analyzed by potentiodynamic  corrosion test and their bioactivity properties were detected by in-vitro analysis method. As a result, it was observed an improvement in corrosion behavior and an increase in bioactivity properties of samples which are HA embeded in TiO2 layers having the largest pore diameters.