Gözenekli Ti-esaslı biyomalzeme üretilmesi ve biyouyumluluğunun incelenmesi

Bu doktora tez çalışmasında atomik olarak Ti-10Nb-10Zr alaşımı, biyomalzeme olarak kullanılmak amacıyla toz metalurjisi (TM) yöntemlerinden geleneksel sinterleme ile üretildi. Üretim sürecinde yüksek saflıkta elementel Ti (titanyum), Nb (niyobyum) ve Zr (zirkonyum) tozları homojen bir karışım elde etmek için dönen bir kap içerisinde 12 saat süreyle karıştırıldı ve sonrasında gözenekli yapı oluşturmak amacıyla amonyum bikarbonat ile karıştırılarak farklı basınçlarda briketlendi. Briketlenen ham numuneler argon atmosferinde farklı sıcaklıklarda sinterlendi. Böylece %3.6 ile %55.44 aralığında gözenek oranına sahip gözenekli Ti-10Nb-10Zr numuneleri üretildi. Üretilen numunelerin optik görüntülerinde farklı şekilli gözeneklerin oluştuğu, gözenek oranlarının ise briketleme basıncının ve sinterleme sıcaklığının artması ile azaldığı belirlendi. Numunelerin mikroyapılarında α (hcp) ve β (bcc) fazlarının oluştuğu ve fazların homojen dağılımlarının artan briketleme ve sinterleme sıcaklığı ile meydana geldiği SEM-EDX ve XRD analizleri ile anlaşıldı. Üretilen numunelerden gözenek oranının azalması ile basma dayanımlarının arttığı ve numunelerin basma dayanımının kemiğin basma dayanımından daha fazla olduğu belirlendi. Numunelerin korozyon dayanımlarının saf titanyumunkinden daha iyi olduğu, ayrıca yapının homojen olması ile korozyon dayanımının arttığı belirlendi. Son olarak, in vivo ortamda yapılan biyouyumluluk çalışmasında, gözenek oranının artması ile yeni kemik ve fibröz doku oluşumunun arttığı, ayrıca herhangi bir doku nekrozunun oluşmadığı anlaşıldı.