Elektrokimyasal yöntem ile modifiye edilmiş AISI430 çelik yüzeylerin antikorozif ve antibakteriyel özelliklerinin incelenmesi
Elektrokimyasal yöntem ile modifiye edilmiş AISI430 çelik yüzeylerin antikorozif ve antibakteriyel özelliklerinin incelenmesi
Yazar: Açar, Gülistan; Cihangir, Salih; Omaç, Basri; Aydoğdu, Hacı Mehmet; Oflaz, Mücahit
Dergi: Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, Vol. 40 No. 2, 2022
Anahtar kelimeler: Engineering ; Mühendislik ; Elektorkimyasal yüzey modifikasyonu,Korozyon dayanımı,Antibakteriyel özellikler,Korozyon dayanımı ; Antibakteriyel özellikler,Elektrokimyasal yüzey modifikasyonu,Korozyon dayanımı

Bakterilerin daha dirençli olma yolundaki evrimleşme süreçlerini yavaşlatmak için gerek farmakolojik gerek malzeme tabanlı çalışmalar yürütülmektedir. Günlük hayatta kullanılan malzemelerin birçoğunun temas noktası genellikle metallerden oluşur ve bu metallerin çalıştıkları alana göre spesifik antibakteriyel özellikler ile donatılması önem arz etmektedir. Geçmişte bütün bir metal malzemeyi antibakteriyel özellik ile donatmak için alaşımlama yoluna giderken (örneğin çelik üretim aşamasında malzemeye az oranda Cu ve/veya Ag karıştırma işlemi) bu işlemin maliyetli ve belirli sınırlayıcı etkilerinin olması dolayısı ile yüzey modifikasyonu prosesleri ön plana çıkmaya başlamıştır. Yapılan araştırma da son yıllarda bakır üzerine yürütülmüş antibakteriyel çalışmalar baz alınarak AISI430 çeliği yüzeyine bakır metaline benzer antibakteriyel özellikler kazandırmak ancak bakırdan daha fazla korozyona dayanıklı ve daha sert bir yüzey elde etmek için Cu(Ag) elektrokimyasal kaplaması yapılmıştır. Nispeten yeşil doğasıyla bilinen derin ötektik çözeltilerde elektrokimyasal kaplama gerçekleştirilmiş ve yüzeyde kaplanacak metal iyonlarının potansiyodinamik incelemeleri döngüsel voltametri, kronoamperometri teknikleri ile gerçekleştirilmiştir. Mikro disk elektrot ölçeğinden makro AISI430 altlık kaplama ölçeğine geçilmesini takriben mikroyapı ve faz dağılımı için SEM-EDS analizleri ve pürüzlülük analizi için yüzey profilometresi kullanılmıştır. AISI 430 çeliği üzerinde elde edilen %2 Ag içeren Cu(Ag) filmlerinin nano pürüzlülükte olduğu, yaygın olarak kullanılan bakır ile kıyaslandığında yaklaşık iki kat daha fazla sertlik sunduğu ve aynı zamanda yine bakır ile kıyaslandığında daha iyi korozyon dayanımı sunduğu bulunmuştur. Antibakteriyel kısımda ise AISI430 yüzey ile karşılaştırmalı olarak antibakteriyel testleri gerçekleştirilmiş ve Cu(Ag) yüzeyin daha iyi antibakteriyel özellik sağladığı tespit edilmiştir.

Bakterilerin daha dirençli olma yolundaki evrimleşme süreçlerini yavaşlatmak için gerek farmakolojik gerek malzeme tabanlı çalışmalar yürütülmektedir. Günlük hayatta kullanılan malzemelerin birçoğunun temas noktası genellikle metallerden oluşur ve bu metallerin çalıştıkları alana göre spesifik antibakteriyel özellikler ile donatılması önem arz etmektedir. Geçmişte bütün bir metal malzemeyi antibakteriyel özellik ile donatmak için alaşımlama yoluna giderken (örneğin çelik üretim aşamasında malzemeye az oranda Cu ve/veya Ag karıştırma işlemi) bu işlemin maliyetli ve belirli sınırlayıcı etkilerinin olması dolayısı ile yüzey modifikasyonu prosesleri ön plana çıkmaya başlamıştır. Yapılan araştırma da son yıllarda bakır üzerine yürütülmüş antibakteriyel çalışmalar baz alınarak AISI430 çeliği yüzeyine bakır metaline benzer antibakteriyel özellikler kazandırmak ancak bakırdan daha fazla korozyona dayanıklı ve daha sert bir yüzey elde etmek için Cu(Ag) elektrokimyasal kaplaması yapılmıştır. Nispeten yeşil doğasıyla bilinen derin ötektik çözeltilerde elektrokimyasal kaplama gerçekleştirilmiş ve yüzeyde kaplanacak metal iyonlarının potansiyodinamik incelemeleri döngüsel voltametri, kronoamperometri teknikleri ile gerçekleştirilmiştir. Mikro disk elektrot ölçeğinden makro AISI430 altlık kaplama ölçeğine geçilmesini takriben mikroyapı ve faz dağılımı için SEM-EDS analizleri ve pürüzlülük analizi için yüzey profilometresi kullanılmıştır. AISI 430 çeliği üzerinde elde edilen %2 Ag içeren Cu(Ag) filmlerinin nano pürüzlülükte olduğu, yaygın olarak kullanılan bakır ile kıyaslandığında yaklaşık iki kat daha fazla sertlik sunduğu ve aynı zamanda yine bakır ile kıyaslandığında daha iyi korozyon dayanımı sunduğu bulunmuştur. Antibakteriyel kısımda ise AISI430 yüzey ile karşılaştırmalı olarak antibakteriyel testleri gerçekleştirilmiş ve Cu(Ag) yüzeyin daha iyi antibakteriyel özellik sağladığı tespit edilmiştir.