PVD yöntemi ile gümüş kaplanmış titanyum alaşımlarının aşınma, korozyon ve biyouyumluluk özelliklerinin araştırılması
Investigation of abrasion, corrosion and biocompatibility properties of silver coated titanium alloys by PVD method
Yazar: EMRAH MELETLİOĞLU
Danışman: PROF. DR. RECEP SADELER
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Biyouyumluluk = Biocompatibility ; Dental implantlar = Dental implants ; Korozyon = Corrosion ; Titanyum alaşımları = Titanium alloys

Özet:
Amaç: Bu çalışmada, sahip olduğu mekanik ve biyouyumluluk özellikleri sebebiyle dental implant kullanılma potansiyeline sahip Ti15Mo malzemesi üzerinde PVD yöntemi ile biriktirilen gümüş kaplamanın aşınma, korozyon ve biyouyumluluk özelliklerine etkisinin incelenmesi amaçlanmıştır.
Yöntem: Bu çalışma, Ti15Mo ve Ti6Al4V numuneleri üzerine PVD yöntemi ile farklı biriktirme süreleri ile gümüş filmler ile gerçekleştirilmiştir. Kaplama işlemi sonrası filmlerin yapısal ve mekanik özellikleri, taramalı elektron mikroskobu (SEM), X-ışını kırınımı (XRD)   mikrosertlik cihazı ve yüzey profilometresi cihazı ile karakterize edilmiştir. Yüzeyinde kaplama bulunan numuneler ile işlemsiz numunelerin mekanik özellikleri korozyon, direk temas aşınması ve korozif ortamda aşınma testleri ile kıyaslanarak incelenmiştir. Numunelerin korozif ortamdaki aşınma dirençleri çiğneme simülatörü kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Ayrıca filmlerin biyouyumluluk özellikleri hücre kültürü testi, MTT testi ve antibakteriyel test ile araştırılmıştır.   
Bulgular: Uygulama sonucu, biriktirme süresi ile orantılı olarak numunelerin mikrosertlik değerlerinin azaldığı, yüzey pürüzlülük (Ra) değerlerinin ise arttığı belirlenmiştir. Bütün fimlerin yüzeyleri homojen bir dağılım göstermiştir. Numunelerin mekanik özellikleri kaplamalarla birlikte olumlu yönde geliştirildiği saptanmıştır. 30 ve 45 dakikalık biriktirme süresinde kaplanmış numunelerde hiçbir sitotoksik etki gözlemlenmezken, 60 dakikalık biriktirme süresine sahip numunelerde ise sitotoksik etki gözlemlenmiştir.   
Sonuç: Ti15Mo numuneleri üzerinde PVD yöntemi ile biriktirilen gümüş filmlerin mekanik ve biyouyumluluk test sonuçlarının, Ti6Al4V ve işlemsiz Ti15Mo numunelerine göre daha iyi olduğu tespit edilmiştir. İn vitro test sonuçlarına göre Ti15Mo alaşımının günümüzde diş implant malzemesi olarak kullanma potansiyelinin olduğu belirlenmiştir. 

Anahtar Kelimeler: Ti15Mo, korozyon, çiğneme simülatörü, biyouyumluluk, dental implant

Abstract:
Purpose: In this study, it is aimed to investigate the effect of silver coating deposited by PVD method on the wear, corrosion and biocompatibility properties of Ti15Mo material, which has the potential to be used for dental implants due to its mechanical and biocompatibility properties.
Method: This study was carried out on Ti15Mo and Ti6Al4V samples with silver films with different deposition times by PVD method. After the coating process, the structural and mechanical properties of the films were characterized by scanning electron microscope (SEM), X-ray diffraction (XRD) microhardness device and surface profilometer device. The mechanical properties of the coated and untreated samples were compared with corrosion, direct contact wear and abrasion tests in corrosive environments. The abrasion resistance of the samples in the corrosive environment was determined by using a chewing simulator. In addition, the biocompatibility properties of the films were investigated by cell culture test, MTT test and antibacterial test.
Findings: As a result of the application, it was determined that the microhardness values of the samples decreased in proportion to the deposition time, while the surface roughness (Ra) values increased. The surfaces of all films showed a homogeneous distribution. It was determined that the mechanical properties of the samples were improved positively with the coatings. While no cytotoxic effect was observed in the coated samples at 30 and 45 minutes deposition time, cytotoxic effect was observed in samples with 60 minutes deposition time.
Results: Because of the application, it was determined that the microhardness values of the samples decreased in proportion to the deposition time, while the surface roughness (Ra) values increased. The surfaces of all films showed a homogeneous distribution. It was determined that the mechanical properties of the samples were improved positively with the coatings. While no cytotoxic effect was observed in the coated samples at 30 and 45 minutes deposition time, cytotoxic effect was observed in samples with 60 minutes deposition time.

Keywords: Ti15Mo, corrosion, chewing simulator, biocompatibility, dental implant