Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Marmara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Anabilim Dalı, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2022
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: OĞULCAN ALGAN
Danışman: Süleyman Serdar Pazarlıoğlu
Özet:
Bu çalışmada hidroksiapatit (HA) - ağırlıkça %1 magnezya (MgO) ikili kompozitinin sinterlenebilme, mikroyapısal ve mekanik özelliklerine (boyca kısalma, yoğunluk, sertlik ve kırılma tokluğu) farklı oranlarda ZnO, La2O3 ve SiO2 ağırlıkça % 0.25, 0.50 ve 1 ilavesinin etkisi incelenmiştir. Saf HA' in kırılma tokluğu dışındaki bütün özelliklerinin artan sinterleme sıcaklığı ile arttığı (boyca kısalmasının %13.53' ten %18.20' ye, yoğunluğunun 2.31 g/cm' den 3.06 g/cm' e, sertliğinin ise 1.51 GPa' dan 4.87 GPa' a), kırılma tokluğundaki azalmanın (0.96' dan 0.71 MPa.m1/2) ise HA' in dekompoze olması ve aşırı tane büyümesinden dolayı olduğu tespit edildi. Ağırlıkça %1 MgO takviyeli HA' in, saf HA' e oranla tüm sinterleme sıcaklıkları için daha iyi özelliklere (en yüksek boyca kısalmasının %18.45, yoğunluğun 3.064 g/cm, sertliğin 5.03 GPa ve kırılma tokluğunun 1.47 MPa.m1/2) sahip olduğu belirlendi. Ağırlıkça %1 La2O3' nın ağırlıkça %1 MgO-HA ikili kompozitine eklenmesi, yaklaşık %10 (183.2 ile 202,0 MPa) basma mukavemetinde yaklaşık %69 (1.37 ila 2,32 MPa·m1/2), kırılma tokluğu ve ayrıca kırılganlık indeksinin 3.24 ile 2.18 μm-1/2'lik azalmasına katkıda bulunmuştur. 1300 °C 'de sinterleme sonrasında en iyi performans, ağırlıkça %0.25 La2O3'e sahip MgO-HA numunesi için elde edilmiştir. Biyomedikal uygulamaların ihtiyaçları göz önüne alındığında 1200 °C 'de sinterlenmiş olan ağırlıkça %1 La2O3 ilaveli 1MgO - HA kompoziti uygun olduğu gözlemlenmiştir. Yapılan incelemeler neticesinde HA - 1 MgO kompozitine %0.5 oranında ZnO ilave edilmesi ile HA-%1MgO' e ait sertlik (447.6' dan 495 HV' ye), kırılma tokluğu (1.80' den 2.15 MPam1/2' ye) ve basma mukavemeti (183' den 198.17 MPa' ya) özelliklerinde artışın sağlanabildiği ve belirtilen bu özelliklerin elde edilmesinde tane boyutunda azalmanın ve oluşan Zn-P-O elementlerini içeren ZnP2O6 ve ZnP4O11 fazlarının etkili olduğu belirlendi. Ancak ZnO ilaveli numunelerin 1300 oC sinterlenmesinin aşırı tane büyümesi nedeniyle azaldığı belirlendi. HA-1MgO ikili kompozitine ağırlıkça % 0.5 oranında SiO2 ilavesinin, diğer oranlardaki SiO2' lere oranla daha optimum özelliklere sahip olduğu (En yüksek boyca kısalmasının %19.58, yoğunluğun 2.97 g/cm, sertliğin 4.28 GPa ve kırılma tokluğunun 1.78 MPam1/2), bunun ise ortalama tane boyutu değerlerinin daha az ve içerdiği fazlardan kaynaklandığı belirlenmiştir.