Sünger replika yöntemi kullanılarak hibrit Ti64 diş implantlarının üretimi ve karakterizasyonu

Trabeküler dental implantlar, düşük yoğunlukları ve doğal kemiğe yapısal benzerlikleri sayesinde osseointegrasyonu desteklemeleri nedeniyle son yıllarda giderek artan bir ilgi görmektedir. Aday malzemeler arasında Ti-6Al-4V alaşımları; biyouyumlulukları, yüksek mukavemetleri, korozyon dirençleri, nispeten düşük elastik modülleri ve kimyasal kararlılıkları sayesinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu çalışmada, farklı gözenek boyutlarına sahip (20, 25 ve 30 ppi) poliüretan şablonlar kullanılarak sünger replika yöntemi ile gözenekli Ti-6Al-4V köpükler üretilmiştir. Homojen çözelti dağılımı sağlamak amacıyla toz boyutu, dispersant içeriği ve pH gibi işlem parametreleri optimize edilmiştir. 1170 °C, 1200 °C, 1250 °C ve 1280 °C'deki sinterleme sıcaklıklarının mikroyapısal gelişimi ve mekanik özellikler üzerindeki etkileri incelenmiştir. Ayrıca, gözenekli ve yoğun Ti-6Al-4V malzemelerin birleştirilmesiyle hibrit yapılar üretilmiş ve karakterize edilmiştir. Kapsamlı analizler (XRD, SEM, EDS, mekanik testler ve SBF biyoaktivite deneyleri) 1250 °C'de en iyi performansın elde edildiğini göstermiştir. Bu koşullarda 30 ppi köpükler için maksimum basma dayanımı 40,2 MPa ve Young modülü 858,9 MPa olarak ölçülmüştür. Yerinde (in-situ) TiC oluşumu 1250 °C'ye kadar yapıyı güçlendirmiş, ancak 1280 °C'de tane büyümesine bağlı olarak düşüşe yol açmıştır. Hibrit yapılar ortalama 835,5 MPa basma kayma dayanımı ile güçlü metalurjik bağlanma göstermiş, kırılmalar arayüzey yerine gözenekli yapıda meydana gelmiştir. 5 M NaOH ile 60 °C'de 24 saatlik yüzey işlemi biyoaktiviteyi artırmış, SBF testleri 28 gün sonunda teorik değere (1,67) çok yakın olan 1,66 Ca/P oranı göstermiştir. Elde edilen sonuçlar, yeterli mekanik dayanım ve biyoaktif yüzeylere sahip gözenekli Ti-6Al-4V köpüklerin potansiyel implant uygulamaları için başarıyla üretilebileceğini ortaya koymaktadır. Ayrıca, gözenekli ve yoğun Ti-6Al-4V'un birleştirilmesiyle elde edilen hibrit yapıların güçlü arayüzey bağlanması ve güvenilir mekanik bütünlük sergilediği belirlenmiştir.