Ti6al7nb-mg Alasım Kompozitlerinde Ara Yüzey Özelliklerinin Gelistirilmesi ve Karakterizasyonu

Abstract

Bu çalısma biyolojik olarak çözünebilir Mg, AZ91 ve WE43 alasımlarının biyoinert yapıdaki gözenekli Ti6Al7Nb alasımı ile birlestirilmesiyle biyomedikal Ti6Al7Nb-Mg-AZ91-WE43 kompozitlerinin üretilmesini ve korozyon hızlarının belirlenmesini kapsamaktadır. Bu amaç dogrultusunda, basınçsız infiltrasyon yöntemi kullanılarak gevsek toz sinterleme ile üretilen hacimce %44 gözenekli Ti6Al7Nb numunesine sıvı Mg/Mg alasımları emdirilerek Ti6Al7Nb- Mg-AZ91-WE43 kompozitleri basarılı bir sekilde üretilmistir. Ti6Al7Nb-Mg-AZ91-WE43 kompozitlerinin mekanik özellikleri yarı statik basma testi ile incelenmis ve kortikal kemigin mekanik özelliklerine yakın kompozitler elde edilmistir. Ayrıca, Ti6Al7Nb-Mg/AZ91/WE43 kompozitleri 250°C sıcaklıkta tavlanmıs ve numune içlerindeki gerilim azaltılarak süneklik degerleri arttırılmıstır. Bunlara ek olarak yaslandırılabilir AZ91 alasımı farklı sıcaklık ve sürelerde yaslandırılarak pik sertlik degeri 210°C sıcaklık ve 24 saatte 87 HV olarak belirlenmistir. Ardından Ti6Al7Nb-AZ91 kompoziti aynı sıcaklık ve sürede yaslandırılarak mekanik degerleri iyilestirilmis ve minerilizasyona etkisi arastırılmıstır. Bu projenin amaçlarından biri olan ve Ti6Al7Nb-Mg arasında gerçeklesen galvanik korozyonun etkisini azaltmak için hem gözenekli hem de bulk numune yüzeylerinde hirotermal yöntem ile sodyum titanat hidrojel fazı olusturulmustur. 5 M NaOH çözeltisinde 60 ?C?de bekletilerek elde edilen sodyumca zengin kaplama, Ti6Al7Nb alasım yüzeylerinin biyoaktivitesini arttırıken, Ti-Mg arasındaki galvanik korozyonun etkisini azaltmıstır. Ardından Ti6Al7Nb-Mg kompozitlerinin korozyon davranısları, yapay vücut sıvısı (YVS) ortamında potensiyodinamik polarizasyon testi, kütle kaybı ölçümü, H2 gazı olusum testi ve çözelti pH degisimi ölçülerek belirlenmistir. Baslangıç döküm yapısındaki saf Mg, AZ91 ve WE43 alasımlarının korozyon hızları da hesaplanarak kompozitler ile karsılastırılmıstır. Yapılan testler sonucu kompozit numuneler arasında Ti6Al7Nb-AZ91 kompoziti en yüksek korozyon direncine sahipken, Ti6Al7Nb-WE43 alasımının en yüksek korozyon hızına sahip oldugu tespit edilmistir. Gözenekli Ti6Al7Nb alasım yüzeyinde olusturulan ve ara yüz görevi gören sodyum titanat hidrojel fazının, Ti6Al7Nb-Na-WE43 kompozitinin korozyon hızını düsürmüs ve galvanik korozyon etkisi basarılı bir sekilde azaltılmıstır. Bunlara ek olarak, Ti6Al7Nb- Mg/AZ91/WE43 kompozit numunelerinin apatit olusturma potansiyellerini incelemek için numuneler yapay vücut sıvısı (YVS) içerisinde 1, 2, 5, 10 ve 20 gün boyunca bekletilerek test edilmislerdir.