Sinterleme Yöntemiyle Apatit – Wollastonit Cam Seramik Üretimi
Apatite - Wollastonite Glass Ceramic Production by Sintering Method
Yazar: Kırkbınar, Mine; İbrahimoğlu, Erhan; Çalışkan, Fatih
Dergi: Academic Platform - Journal of Engineering and Science, Vol. 8 No. 2, 2019
Anahtar kelimeler: Engineering ; Mühendislik ; Bioaktif,cam seramik ; Bioactivity,glass ceramic,apatite wollastonite,cortical bone

Bu çalışmada, apatit - wollastonit cam-seramik üretilmiş ve karakterizasyon çalışmaları gerçekleştirilmiştir. AW cam seramik üretimi için CaO, SiO2, P2O5, MgO, Al2O3 ve CaF2 bileşikleri kullanılmış ve ağırlıkça oranları hesaplanarak toz kompozisyonu hazırlanmıştır. Hazırlanan karışım yaklaşık 14000C’nin üzerinde 1 saat boyunca alümina pota içerinde ergitilmiştir. Camlaşmış ergiyiğin amorf yapısını oda sıcaklığında korumak için aşırı soğuma şartlarında (suya dökülerek) kritik soğuma hızının üzerine çıkılarak soğutulmuştur. Elde edilen frit tozları öğütülüp kalıpta şekillendirilerek peletler üretilmiş ve 10000C’nin üzerinde sinterlenerek hem kristalize yapı elde edilmiş hem de istenilen formda bulk malzeme elde edilmiştir. Ürünlerin kimyasal içeriğini belirlemek amacıyla X-ışını floresans spektrometre (XRF) analizi yapılmıştır. Ayrıca numunelerin mikroyapı incelemesi için taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve boyutsal değişimlerinin belirlenmesi için dilatometre analizi gerçekleştirilmiştir. Nihai ürünün faz içeriğinin belirlenmesi için X-ışını Kırınım analizi (XRD) gerçekleştirilerek yapıda oluşan kristalin fazlar ve amorf fazlar tespit edilmiştir. Üretimi gerçekleştirilen AW tozlarının ve bulk malzemenin kimyasal içeriklerinin ve mikroyapılarının literatür ve referans ürünlerle uyumlu olduğu ortaya konulmuştur. Yapılan SEM analizi ile mikroyapının çok düşük miktarda poroziteye sahip olduğu tespit edilmiştir.

In this study Apatite - wollastonite glass - ceramic production was made and characterization studies were carried out. For the production of A-W glass ceramics, CaO, SiO2, P2O5, MgO, Al2O3 and CaF2 compounds were used and powder composition was prepared by calculating the weight ratios. The mixture was melted in an alumina crucible for 1 hour at a temperature above 1400°C. To maintain the amorphous structure of the glass melt at room temperature, it was cooled over critical cooling rate by pouring into water. The resulting frit powders were ball milled and pressed into a steel die to produce pellets. After all, the pellets were sintered above 1000°C to obtain a stiff bulk material with crystalline structure as desired. X-ray fluorescence spectrometry (XRF) analysis was performed to determine the chemical composition of the product. In addition, scanning electron microscopy (SEM) was used for the microstructure analysis of the samples and dilatometer analysis was carried out to find dimensional expansion or shrinkage value. To detect the phase content of the final product, X-ray diffraction analysis (XRD) was performed to determine the main phases and secondary phases formed in the structure. The final bulk materials had the chemical composition and microstructure of A-W when compared with previous works (reference products). SEM analysis revealed that the microstructure had very low porosity level.