Plazma polimerizasyon, plazma oksitleme/plazma nitrürleme ve dubleks yüzey işlemlerinin Ti6Al4V alaşımının yapısal ve elektrokimyasal özellikleri üzerine etkisinin araştırılması
Investigation of the effect of plasma polymerization, plasma oxidation/nitriding and dublex surface treatment on the structural and electrochemical properties of Ti6Al4V alloy
Yazar: MELİKE YILDIZ
Danışman: PROF. DR. AYHAN ÇELİK
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Konstrüksiyon ve İmalat Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences

Özet:
İnsan vücudunda kullanılacak implant malzemelerinin sağlıklı ve etkin bir biçimde kullanımını sağlamak amacıyla fonksiyonelliğin dışında bazı özelliklerin o malzeme tarafından karşılanması gerekir. Bunlar biyouyumluluk, yüksek aşınma-korozyon direnci, yeterli mekanik özellikler ve osseointegrasyondur.
Bu çalışmada Ti6Al4V (Grade 5) malzemesinin in vitro ortamda korozyon direncinin arttırılması üzerinde durulmuştur. Ti6Al4V alaşımı yüksek korozyon direncine sahip olmasına rağmen implant malzemesi olarak kullanıldığı durumda zararlı metal iyonları salabilir. Bu zararlı iyonlar vücutta irritasyon, iltihaplanma, zehirlenme gibi etkiler yaratabilmektedir. Dolayısıyla bu zararlı durumların giderilmesi ve implant ömrünün arttırılması için implant yüzeyine işlemler yapılmıştır. Bu yüzey işlemleri plazma polimerizasyon ile organik ince film kaplama, plazma oksitleme/nitrürleme ve bu iki yüzey işleminin birlikte yapıldığı dubleks yüzey işlemidir. Farklı yüzey işlemi uygulanmış malzemelerin yapısal, moleküler ve elektrokimyasal özellikleri XRD, SEM, AFM, FTIR, mikrosertlik ölçüm yöntemi, temas açısı ölçüm yöntemi ve potansiyotat ile ölçülmüştür. Çalışmada, uygulanan her bir yüzey işlemi sonrasında yüzeyde oluşan yapıların malzemenin korozyon özelliklerini etkilediği görülmüştür. Uygulanan yüzey işlemlerinin malzemenin korozyon özelliklerinin iyileştirilebilmesi için en uygun işlem parametresinin seçilmesi gerektiği kanaatine varılmıştır

Abstract:
In order to ensure the healthy and effective use of the implant materials to be used in the human body, some properties other than functionality should be met by that material. These are biocompatibility, high wear-corrosion resistance, adequate mechanical properties and osseintegration.
The aim of this study was to increase the corrosion resistance of Ti6Al4V (Grade 5) material in vitro. Although the Ti6Al4V alloy has a high corrosion resistance, it can release harmful metal ions when used as an implant material. These harmful ions can cause irritation, inflammation and poisoning in the body. Therefore, some coating processes have been performed on the implant surface in order to eliminate these harmful conditions and increase the implant life. These surface treatments are plasma polymerization, organic thin film coating, plasma oxidation / nitriding and duplex surface treatment with these two surface treatments. The structural, molecular and electrochemical properties of materials with different surface treatments were measured by XRD, SEM, AFM, FTIR microhardness measurement method, contact angle measurement method and potentiotate. In the study, it was observed that the structures formed on the surface after each surface treatment affected the corrosion properties of the material. It was concluded that the most suitable process parameter should be chosen in order to improve the corrosion properties of the applied surface treatments.