Yüksek entropi alaşımlarının (HEAs) geliştirilmesi ve karakterizasyonu

Bu doktora tezi, Yüksek Entropi Alaşımlarının (HEAs) biyomedikal implantlar için koruyucu kaplamalar ve su ayrıştırma uygulamaları için elektrokatalizörler olarak potansiyel uygulamalarını kapsamlı bir şekilde incelemektedir. Araştırma, HEA'ların mikroyapısı, mekanik özellikleri, elektrokimyasal davranışı, biyouyumluluk ve katalitik performansı dahil olmak üzere farklı yönlerini araştıran beş ana bölümden oluşmaktadır. Üçüncü bölüm, Ti1.5ZrTa0.5Nb0.5Hf0.5 RHEA filmlerinin 316L, CoCrMo ve Ti6Al4V altlıklarına kaplanması üzerine yoğunlaşmakta, amorf ve kompakt yapılar ile özellikle Ti6Al4V altlığında üstün mekanik özellikler ve yapışma göstermekte ve PBS çözeltisinde artırılmış korozyon direnci sergilemektedir. Dördüncü bölüm, 316L altlıklarında farklı RHEA filmlerine odaklanmakta, iyileştirilmiş sertlik, tribolojik performans ve biyokorozyon direnci nedeniyle koruyucu kaplamalar olarak potansiyelini belirlemekte ve biyouyumluluğu in vitro testlerle doğrulamaktadır. Beşinci bölüm, hem saf hem de Ag ile katkılı Ti1.5ZrTa0.5Nb0.5W0.5 RHEA filmlerini tartışmakta, Ag nanopartikül katkısının mekanik ve korozyon direncine olan faydalarını not etmektedir. Altıncı bölüm, Ag nanopartikülleri ile katkılı antibakteriyel RHEA filmlerinin geliştirilmesini detaylandırmakta, P. Aeruginosa ve S. Aureus bakterilerine karşı önemli antibakteriyel etkinlik göstermekte ve C2C12 myoblast hücreleri ile yapılan biyouyumluluk değerlendirmesinde umut verici sonuçlar sunmaktadır. Bu çalışmalar topluca, RHEA filmlerinin biyomedikal uygulamalar için fonksiyonel kaplamalar olarak potansiyelini vurgulamaktadır. Yedinci bölüm, mekanik alaşımlama (MA) yoluyla CoCuFeNi tabanlı HEA'ların hazırlanmasını ve su ayrıştırma için elektrokatalizör olarak değerlendirilmesini araştırmaktadır. Sonuçlar, CoCuFeNiMnMo1.5'ın en iyi OER performansını sergilediğini, CoCuFeNiMnMo0.5'ün ise daha düşük aşırı potansiyellerle ve mükemmel stabilite ile en iyi HER aktivitesini gösterdiğini ortaya koymaktadır. Montajlanmış CoCuFeNiMnMo1.5 (anot)∥CoCuFeNiMnMo0.5 (katot) çifti, 1.76 V'de 10 mA.cm–2'lik bir akım yoğunluğu başarırken, üretilen H2 için Faraday verimliliği %80'den fazla olmaktadır. Sonuç olarak, bu tez, HEA'ların metalik biyomalzemeler için koruyucu kaplamalar ve su ayrıştırma için etkili elektrokatalizörler olarak potansiyelini değerli içgörüler sağlayarak HEA araştırmalarının ilerlemesine ve biyomedikal ve enerji ile ilgili uygulamalar için geliştirilmiş özelliklere sahip yeni malzemelerin geliştirilmesine katkıda bulunmaktadır.