Biyomedikal uygulamalarda kullanılan Ti6Al4V alaşımının çeşitli yüzey modifikasyon teknikleri ile mekanik, yüzey ve biyouyumluluk özelliklerinin geliştirilmesi

Ti6Al4V alaşımı, düşük yoğunluk, yüksek mukavemet/ağırlık oranı, yüksek korozyon direnci ve iyi biyouyumluluk gibi birçok olumlu özelliğe sahip olması nedeniyle implant üretiminde sıklıkla kullanılan bir biyomalzemedir. Mevcut ortopedik uygulamalar için yaygın olarak kullanılmasına rağmen, gelişen teknoloji ile Ti6Al4V alaşımının yüzey özellikleri sürekli olarak iyileştirmeye açıktır. Bu çalışmada Ti6Al4V alaşımı farklı yüzey modifikasyonlarına tabi tutulmuş, implant-kemik arasındaki integrasyonu artıracak yüzeyler üretilmiş ve bu malzemelerin karakterizasyonu, mekanik özellikleri ve biyouyumluluğu ortaya konmuştur. Bu amaç için Ti6Al4V numunelerde öncelikle dağlama ve kumlama parametreleri üzerinde çalışılmış ve dağlama işleminin tek başına yeterli olmadığı ancak kumlama işleminin ardından yapıldığı takdirde istenen pürüzlülükte yüzeylerin elde edilebileceği görülmüştür. Kumlama sonrası farklı parametrelerle dağlanan numuneler arasında optimum yüzey pürüzlülüğünün elde edilmesinin ardından yüzeylere PVD yöntemi ile nano boyutlu TiO2, TiN ve Ta2O5 kaplama işlemi uygulanmıştır. Tekli ve ikili kombinasyonlar şeklinde üretilen numunelerin karakterizasyon sonuçları (yüzey pürüzlülüğü, XRD, XPS, SEM), mekanik, aşınma ve in vitro korozyon test sonuçları incelenmiştir. Aşınma ve in vitro korozyon direnci yüksek olan numuneler yapay vücut sıvısında bekletilerek kaplama yüzeylerinin in vitro biyoaktiviteleri değerlendirilmiştir. Tüm sonuçlar incelendiğinde, yüzey görüntüleme tekniği olan SEM analizinde ve yüzeydeki elementlerin tayininde kullanılan XPS analizlerinde ara katman kullanımının etkisi görülmezken, temas açılarında, mekanik özelliklerde, kaplamanın aşınma ve korozyon dirençlerinde hem ara katmanın hem de altlık malzemeye uygulanan dağlama parametrelerinin etkisi açıkça görülmüştür.