İmplant malzemesi olarak kullanılan Ti-6Al-4V alaşımında korozyon direncinin deneysel olarak incelenmesi

Abstract

Bu tez çalışmasında, farklı sıcaklık ve çözelti ortamlarına maruz bırakılan Ti-6Al-4V alaşımlarının korozyon dirençleri incelendi. Deneyler üç farklı teknolojik işlem görmüş Ti-6Al-4V diskler üzerinde yapıldı. Bunlar tavlanmamış kontrol örnek, tavlanmış (TiO2) örnek ve tavlandıktan sonra gümüş içerikli metal organik kafesle (MOF+Ag) kaplanan örnek olarak sıralandı. Metal-organik kafes (MOF) yapılarının gözenekli yapıda olması ve farklı metallerle depolanabilmesi gibi özellikleri kullanılarak Ag içerikli MOF, implant üzerine kaplandı. Hazırlanan örneklerin XRD, SEM, EDS, BET gibi karakteristik analizleri yapıldı. Korozyon ölçümlerde Ivium marka CompactStat h10800 model potansiyostat/galvanostat cihazı ve Tafel ekstrapolasyon yöntemi kullanıldı. Bu ölçümlerde örneklerin polarizasyon direnci, korozyon akımı ve korozyon oranı değerleri tespit edildi. Korozyon ölçümleri öncesi örnekler farklı sıcaklık değerlerinde (25℃ ve 37 ℃) ve farklı çözelti ortamlarında (NaCl ve PBS) 24 saat süre ile bekletildi. Elde edilen sonuçlardan 25 ℃ ve 37 ℃ sıcaklıkta 24 saat süre ile NaCl çözeltisi içerisinde bekletilen TiO2 katmanı oluşturulmuş örneğin en yüksek korozyon önleme performansına sahip olduğu görüldü. Bununla birlikte 37 ℃ sıcaklıkta PBS (fosfat tamponlu tuzlu su) çözeltisi ortamında 24 saat süre ile bekletilmiş üç farklı örnekten elde edilen deneysel sonuçlardan MOF+Ag/TiO2/Ti-6Al-4V örneğinin daha iyi korozyon önleme performansına sahip olduğu belirlendi. Yapılan deneysel çalışmalar incelendiğinde MOF+Ag/TiO2/Ti-6Al-4V alaşımının implantoloji sektöründe kullanılmasının daha uygun olduğu görüldü.In this thesis study, the corrosion resistance of Ti-6Al-4V alloys exposed to different temperature and solution environments was investigated. The experiments were carried out on three different technologically treated Ti-6Al-4V discs. These were listed as the unannealed control sample, the annealed (TiO2) sample and the sample covered with silver-containing metal organic frameworks (MOF+Ag) after annealing. Ag containing MOF was coated on the implant, using the properties of metal-organic frameworks (MOF) such as porous structure and being stored with different metals. Characteristic analysis such as XRD, SEM, EDS, BET of the prepared samples were made. Ivium brand CompactStat h10800 model Potentiostat/galvanostat device and Tafel extrapolation method were used for corrosion measurements. In these measurements, the polarization resistance, corrosion current and corrosion rate values of the samples were determined. Before the corrosion measurements, the samples were kept at different temperature values (25 ℃ and 37 ℃) and in different solution environments (NaCl and PBS) for 24 hours. The results obtained showed that the highest corrosion prevention performance was determined in the TiO2 layer formed sample kept in NaCl solution for 24 hours at 25 ℃ and 37℃ temperature. However, it was seen that the MOF+Ag/TiO2/Ti-6Al-4V sample had better corrosion prevention performance from the experimental results obtained from three different samples kept for 24 hours in PBS (phosphate buffered saline) solution at 37℃ temperature. When the experimental studies were examined, it was seen that the use of MOF+Ag/TiO2/Ti-6Al-4V alloy is more appropriate in the implantology sector.