Hidroksiapatit kaplanmış ortodontik şekil hafızalı Ni-Ti alaşımlar ve biyouyumluluk

Bu tez çalışmasında şekil hafızalı alaşımlar içerisinde bulunan Ni-Ti (Nitinol) alaşımının hidroksiapatit (HA) ile kaplanarak ortodontik uygulamalarda kullanımı için biyouyumluluğu değerlendirilmiştir. Seramik malzemelerle kaplama yapabilmek için birçok ince film kaplama yöntemi geliştirilmiştir. Bu çalışmada RF Sputtering yöntemi ile Sol-jel yöntemlerinden daldırma ve döndürme yöntemleri kullanılmıştır. Yapılan kaplamalarla Ni-Ti alaşımının HA ile biyouyumluluğunun arttırılması hedeflenmiştir. RF Sputtering yöntemiyle yapılan kaplamalarda kaplama kalınlığı kaplama süresiyle doğru orantılı olarak arttırılmış ve 3, 6 ve 10 saat kaplamalı örnekler elde edilmiştir. Sol-jel daldırma yönteminde kaplamalar 4 farklı kalınlıkta üretilmiştir. Kaplamaların kalınlığı daldırma sayısıyla doğru orantılı olarak arttırılmış ve her kaplamanın ardından örnekler kurutma için 100 oC'de 1 saat ve sinterleme için 500 oC'de 1 saat fırınlanmıştır. Döndürme yönteminde de daldırma yöntemine benzer şekilde kaplamaların kalınlığı döndürmeli kaplayıcının (spin coater) dakikadaki devir sayısıyla belirlenmiştir. 1350 rpm döndürme hızında 3, 6 ve 9 katmanlı, 300 rpm döndürme hızında 1, 2 ve 3 katmanlı kaplamalar elde edilmiştir. Kaplaması tamamlanan örnekler 100 oC'de 1 saat ve ardından 500 oC'de 1 saat fırınlanmıştır. Kaplama için kullanılan HA solüsyonu kalsiyum nitrat tetra hidrat (Ca(NO3)2.4H2O) ve amonyum dihidrojen fosfat (NH4H2PO4) öncülleri kullanılarak hazırlanmıştır. Ni-Ti alaşımının vücut sıcaklığı bölgesinde şekil hafıza etkisi gösterdiği optimum koşullar (martensit-östenit faz dönüşüm sıcaklığı) DSC ölçümleriyle belirlenmiştir. Kaplama yüzeylerinin morfolojik özellikleri SEM-EDX analizleriyle, HA'nın kristalografik yapısı XRD ve FTIR karakterizasyonlarıyla belirlenmiştir. Çalışmada kullanılan yöntemlerden daldırma kaplama yönteminde kaplama kalınlığının arttıkça yüzeyde çatlaklar oluşturduğu ve bu çatlaklardan vücuda zararlı Ni iyonu salınımının olabileceğinden dolayı biyouyumluluk üzerinde olumsuz etki yaratacağı gözlemlenmiştir. Fakat döndürme ile elde edilen kaplamalarda bu yüzey deformasyonlarına rastlanmamış ve daldırma yöntemine göre daha homojen kaplamalar ortaya çıkmıştır.