Üç farklı oksit seramik ilavesinin beta-trikalsiyum fosfata etkisinin incelenmesi


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: YAĞMUR HAFIZOĞLU CANDAN

Danışman: Süleyman Serdar Pazarlıoğlu

Özet:

Bu çalışmada; ağırlıkça %1, %3 ve %5 oranlarında olmak üzere lityum alüminat (Li-AlO2), baryum zirkonat (BaZrO3) ve baryum titanat (BaTiO3) ilavelerinin ve sinterleme sıcaklıklarının (1000oC-1250oC), kimyasal çöktürme yöntemi ile üretilen beta-trikalsiyum fosfat (β-TCP)'ın mikroyapısal, mekanik ve in-vitro biyoaktivite özelliklerine etkisi araştırılmıştır. Bu amaçla X-ışınları ve taramalı elektron mikroskobu analizleri ile %boyca kısalma, yoğunluk, sertlik ve basma mukavemeti ölçümleri gerçekleştirildi. Yapılan incelemeler neticesinde saf β-TCP için en yüksek özelliklerin (Boyca küçülme:%6.87±0.58, Yoğunluk: 2.70±0.01 g/cm3, Sertlik: 1.99±0.16 GPa ve Basma Mukavemeti: 127.66±9.29 MPa) 1200oC' lik sinterleme sıcaklığında meydana geldiği, ancak; 1250oC' lik sıcaklıkta tüm özelliklerin azaldığı (Boyca küçülme: %6.46±0.93, Yoğunluk: 2.53±0.09 g/cm3, Sertlik: 1.37±0.07 GPa ve Basma Mukavemeti: 81.66±7.37 MPa) ve bunun da β-TCP' nin dekompoze olmasından kaynaklı olduğu belirlendi. Benzer sıcaklıklar için benzer davranışlar LiAlO2, BaZrO3 ve BaTiO3 ilaveli numunelerde de görülse de, en uygun ağırlıkça %3 α-LiAlO2 ilave oranının ve en uygun sinterleme sıcaklığının 1200oC olduğu belirlendi. Bu oranda ve bu sıcaklıkta sinterlenen bu malzeme için boyca kısalma, yoğunluk, sertlik ve basma mukavemeti değerleri sırasıyla %10.02±0.14, 2.89±0.00 g/cm3, 3.16±0.35 GPa ve 192.66±9.54 MPa olarak ölçülürken, BaZrO3 ilaveli numunelerde bu değerler sırasıyla %14.11±1.29, 2.88±0.01 g/cm3, 2.59±0.18 GPa ve 163.00±8.18 MPa , BaTiO3 ilaveli numunelerde ise %14.26±1.04, 2.80±0.03 g/cm3, 3.02±0.20 GPa ve 170.70±9.37 MPa olarak ölçüldü. Saf β-TCP' ye oranla α-LiAlO2 ilaveli numunelerdeki özelliklerin daha yüksek oranda olmasının üç ana nedeni vardır: Bunlardan birincisi; α-LiAlO2 ilavesi ile β-TCP' nin stabilizasyonun artırılması, ikincisi; β-TCP tanelerindeki büyümenin engellenmesi, üçüncüsü ise α-Li-AlO2 ile β-TCP arasında belirtilen sıcaklıklardaki difüzyon nedeniyle oluşan fazlardır.