Dergiler / Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi / 2020 / Cilt: 11 - Sayı: 3
Ti6Al4V Alaşımına Sol-Jel Yöntemi ile Yapılan Hidroksiapatit Kaplamalarda Dietanolaminin Kaplama Morfolojisine ve Korozyon Dayanımına Etkisi
- Sayfa
- 1139–1147
- DOI
- —
Özet
Titanyum ve alaşımları, mekanik dayanımları ve biyotolerant yapıda olmaları nedeni ile biyomalzeme uygulamalarında tercih edilirler. Fakat insan vücudu içinde korozyona uğraması durumunda zararlı iyonların salınımına neden olabilirler. Hidroksiapatit ise seramik ve biyoaktif yapıda bir malzeme olup biyomalzemelerin korozyon dayanımlarını arttırmaya yönelik kaplama tabakası olarak kullanımı da mevcuttur. Bu çalışmada Ti6Al4V alaşımının korozyon dayanımını geliştirmek amacı ile sol-jel yöntemi kullanılarak hidroksiapatit kaplamalar yapılmıştır. Hazırlanan hidroksiapatit solüsyonlarına farklı oranlarda dietanolamin (DEA, C4H11NO2) eklenerek sol-jel prosesinde oluşması muhtemel olan çatlaklı yapılar kontrol edilmiş ve azaltılmaya çalışılmış ve kaplamanın genel morfolojisinde ve korozyon dayanımında meydana gelen değişikliklerin gözlemlenmesi amaçlanmıştır. Numuneler taramalı elektron mikroskobu (SEM-EDS) ve X-Işını kırınımı (XRD) kullanılarak analiz edilmiştir. Hazırlanan yapay vücut sıvısı içinde elektrokimyasal-potansiyodinamik korozyon testleri gerçekleştirilmiştir. Çalışmanın sonucunda DEA katkı oranının artması ile morfolojide çatlaklı yapıların azaldığı ve kaplama kalınlığının arttığı gözlemlenmiştir. DEA eklenmesinin korozyon dayanımını arttırdığı fakat DEA miktarındaki artışın korozyon dayanımını negatif etkilediği görülmüştür.
Abstract
Titanium and its alloys are preferred in biomaterial applications due to their mechanical strength and biotolerant structure. However, if they are corroded in the human body, they can cause the release of harmful ions. Hydroxyapatite is a ceramic and bioactive material, and it is also used as a coating layer for increasing the corrosion resistance of biomaterials. In this study, hydroxyapatite coatings were made using sol-gel method in order to improve the corrosion resistance of Ti6Al4V alloy. By adding different ratios of diethanolamine (DEA, C4H11NO2) to the prepared hydroxyapatite solutions, cracked structures that are likely to occur in the sol-gel process have been checked and tried to be reduced. It has been aimed to observe the changes in the overall morphology and corrosion resistance of the coatings. Samples were analyzed using scanning electron microscopy (SEM-EDS) and X-Ray diffraction (XRD). Electrochemical-potentiodynamic corrosion tests were carried out in the prepared simulated body fluid. As a result of the study, it was observed that the cracked structures and the coating thickness increased in morphology with the increase in the DEA contribution rate. It was seen that the addition of DEA increases the corrosion resistance, but the increase in the amount of DEA negatively affects the corrosion resistance.