Az31 magnezyum alaşımı üzerine doğal olarak üretilen hidroksiapatitin elektroforez yöntemi ile kaplanması

Bu doktora tez çalışmasında, altlık malzeme olarak biyomedikal alanda sık kullanılan magnezyum alaşımlarından AZ31 malzemesi kullanıldı. AZ31 alaşımı, düşük yoğunluğu (1.74gr/cm 3 ) yüksek biyouyumluluk ve biyoçözünürlüğü ile nispeten iyi mekanik özelliklerinden dolayı, özellikle biyomedikal olmak üzere birçok çalışma alanı için önemli bir potansiyel sunmaktadır. Ancak, AZ31 alaşımının korozyona olan düşük direnci özellikle tıp ve biyomedikal alanlarındaki kullanımını sınırlamaktadır. Bu gerekçelerle, sözkonusu implant malzemesinin yüzeyleri, biyouyumluluk da dikkate alınarak, korozyon dirençlerini artırmak için biyoaktif malzemelerle sentetik (sHAp) ve diğer üç grupta sentezlenen atık doğal kaynaklı hidroksiapatit(tavuk yumurta kabuğu - YK, Devekuşu yumurta kabuğu - DK ve Midye kabuğu -MK) kalsinasyon ve kimyasal sentez yöntemiyle üretilip, öğütülüp toz haline (̴ 35 µm) getirilerek elde edilen hidroksiapatitler dHAp, biyouyumlu kaplama malzemeleri olarak dört ayrı grupta AZ31 yüzeylerine elektroforez biriktirme-(EPD) yöntemi ile AZ31 altlık üzerine kaplanmıştır. Kaplama işlemleri sonunda tüm numuneler 450 o C de kontrol atmosferinde sinterlenmiştir. Sentetik – ticari (sHAp) ve doğal atık kabuklardan elde edilen dHAp tozları kullanılarak AZ31 yüzeylerine yapılan EPD kaplamaların morfolojik yapısı taramalı elektron mikroskobu (SEM), X-ışını kırınımı (XRD) ve Fourier transform kızılötesi (FTIR) spektroskopisi analizleri ile karakterize edildi. Her dört grup numunelerin kaplamalarının altlık ile birbirine yapışma (adezyon) dayanımı testlerle bulunarak karşılaştırmalı olarak analiz edildi. Mekanik testlerle numunelerin çekme dayanımı, uzama ve sertlik değerleri elde edildi. Islanabilirlik (wettability) analizleri ile tüm gruplardaki kaplama numunelerin hidrofobik/hidrofilik özellikleri tespit edildi. Yapılan kaplamaların biyolojik ortamda Mg altlığı koruma etkisi elektrokimyasal korozyon testleri ile gösterildi. Numunelerin korozyon öncesi ve korozyon sonrası yüzey yapıları yine SEM-EDS ve XRD analizleri ile karakterize edildi. Yapılan analizler sonucunda, morfolojik olarak korozyon öncesi yapılan kaplama ve sinterlemeler sonunda yüzeylerde XRD apatit piklerinin varlığı gösterilerek kaplamanın başarılı bir şekilde yapıldığı gösterilmiştir. Islanabilirlik analizleri sonunda DK–dHAp kaplı numuneler super hidrofilik olarak gözlemlenmiştir. Her dört grup için yapılan korozyon test sonuçlarından, dHAp grubundaki kaplı numunelerin korozyon dirençleri kaplamasız AZ31 ve sHAp kaplı numunelere göre daha yüksek olduğu tespit edilmiştir. Gerçekleştirilen morfolojik, mekanik, aşınma ve korozyon testleri ve analizleri sonunda biyomedikal uygulamalar için en uygun kaplama grubunun dHAp grubundaki DK kaplı numuneler olduğu sonucuna varılmıştır.