|
|
|
|
PLAZMA SPREY YÖNTEMİYLE ÜRETİLMİŞ BİYOCAM KAPLAMALARIN KARAKTERİZASYONU Biyocamlar bileşiminde sodyum, kalsiyum ve fosfat ihtiva eden silikat camlarıdır. Biyocamları normal soda kireç camlarından ayıran en önemli üç özellik, silisyumdioksit miktarının ağırlıkça %60’dan az olması, yüksek sodyum oksit ve kalsiyum oksit miktarı ve kalsiyum oksit/ forfor pentaoksit oranıdır. Bu bileşim sulu çözeltilere maruz kaldığında yüksek ölçüde yüzey aktif özellik göstermektedir. Biyo cam ile ilgili ilk çalışmalar altmışlı yılların sonunda Florida Üniversitesinde Hench ve arkadaşları tarafından başlatılmıştır. 45S5 olarak formüle edilen ve ağırlıkça %45 SiO2, %6P2O5 , %24.5 CaO ve %24.5 Na2O içeren bu bileşim daha sonraki araştırmalarda temel biyocam bileşimi olarak kabul edilmiştir. Seramiklerin biyoaktivite özelliğine rağmen zayıf mekanik özelliklerinden dolayı kullanımının kısıtlı kalması nedeniyle biyoaktivite özelliğinin metallerin üstün özellikleri ile pekiştirildiği kaplama sistemlerinin üretimini gündeme getirmiştir. Bu amaçla daldırma, elektroforez kaplama, alev püskürtme ve plazma püskürtme gibi prosesler geliştirilmiştir. Metal yüzeylerine plazma sprey yöntemi kullanılarak üretilen biyoseramik kaplamalar örnek olarak HA kaplamalar geniş uygulama alanı bulmasına rağmen kullanılan yüksek sıcaklık, malzemenin kimyasal özellikleri ve bozunma davranışlarının kaplama işlemini komplike hale getirmesi, konuyla ilgili standart bir yöntemin geliştirilmesini önlemiştir. Metal üzerine biyoseramik kaplamaların geliştirilmesinde karşılaşılan problem metal ve seramik malzeme arasındaki ısıl genleşme katsayısı farklılığı nedeniyle soğuma sürecindeki uyumsuzluktan kaymnaklanan çatlak oluşumudur. Bunu önlemek ve kaplamadan uygun performans sağlamak için altlık malzemesi ile ana kaplama arayüzeyine kaplamadan ince bir ara kaplama uygulaması endüstriyel olarak kullanılmaktadır. Bu çalışmanın amacı plazma sprey yöntemi kullanılarak, titanyum metal yüzeylerine doğrudan doğruya ve ara kaplama uygulayarak üretilen kaplamaların mikroyapı ve mekanik özelliklerini karakterize etmek, elde edilen kaplamaların yapay vücut sıvısı içerisinde biyoaktiflik özelliklerini belirlemek ve karakterize etmektir. Titanyum altlık malzeme üzerine plazma sprey yöntemiyle 45S5 kodlu biyocam kaplanmasında arayüzeye endüstriyel Amdry 6250 (%60 Al2O3-%40 TiO2 tane boyutu -25+5µm) bileşiminde ara tabaka kaplanması, biyocam kaplamanın bağ mukavemetini üç kat arttırmıştır. İn-vitro deney sonuçları; plazma sprey yöntemiyle üretilen biyocam kaplamalarında aynı bulk biyocam numuneler gibi biyo aktif özellik gösterdiğini, yapay vücut sıvısı içerisine konulduğunda yüzeylerinde apatit tabaksı oluşumunun söz konusu olduğunu işaret etmektedir. Yüzeyde oluşan apatit oluşumu mekanizması bulk numunelerdeki prosese benzer şekildedir. Bu proseste öncelikle kalsiyum iyonunun camdan çözünmesi ve camın yapay vücut sıvısı içindeki apatit iyon aktivitesini yükseltmesi söz konusudur. Daha sonraki aşamada ise yüzeyde hidrate olmuş silika apatit çekirdeklenmesi için elverişli terler sağlar. Sonuç olarak apatit çekirdeği yüzeyde hızlı olarak gelişir. Apatit çekirdeği oluştuğunda yapay vücut sıvısı içerisindeki kalsiyum ve fosfat iyonlarını tüketerek büyür. |
|||
|
|