Ti6Al4VAlaşımının Korozyon Davranışı ve Islanabilirliği Üzerine İnce Film Kaplamaların Etkisi


Creative Commons License

Danışman Ş.

ISMSIT2017, Tokat, Türkiye, 2 - 04 Kasım 2017, ss.165-166

  • Yayın Türü: Bildiri / Özet Bildiri
  • Basıldığı Şehir: Tokat
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Sayfa Sayıları: ss.165-166
  • Erciyes Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Günümüzde Ti6Al4V alaşımının kullanımı özellikle biyomedikal alanda hızla artmaktadır. Bu durum Ti6Al4V üzerine yapılan çalışmaların da artmasına neden olmuştur. Ti6Al4V alaşımı biyomedikal alanda vücut içerisinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Korozyon direncinin yüksek oluşu ve yüksek dayanıma sahip olması Ti6Al4V alaşımının vücut içerisinde kullanılmasının en önemli sebeplerindendir. Vücut içerisinde kullanıldığında insan sağlığı açısından hayati öneme sahip olan Ti6Al4V alaşımının ömrünü uzatmaya yönelik olarak çalışmalar devam etmektedir. Bu alanda yüzey kaplamaları önemli bir yere sahiptir. Bu çalışmada TiAlN, TiN kaplamaların Ti6Al4V alaşımından hazırlanan numunelerin korozyon direncine etkisi araştırılmıştır. Bunun için ringer çözeltisi içerisinde potansiyodinamik korozyon testleri yapılmış, Tafel analizleri ile korozyon akımı, korozyon potansiyeli ve korozyon hızı hakkında bilgiler elde edilmiştir. Ayrıca yüzey kaplamalarının ıslanabilirlik üzerindeki etkisi araştırılmıştır. PVD (Fiziksel buhar biriktirme) metodu ile elde edilen sert seramik kaplamalar biyomedikal alanlarda(protez, cerrahi aletler, dişçilik malzemeleri gibi) yüksek sertlikleri, aşınma dirençleri, korozyon dirençleri, biyo uyumlulukları sebebiyle kullanılmaktadır. Bu çalışmada reaktif magnetron sıçratma metodu ile TiAlN, TiN kaplanmış ve kaplanmamış Ti6Al4V alaşımının korozyon davranışı incelenmiştir. Kaplama sonrası numunelerin karakterizasyon çalışmaları kapsamında kaplama kalınlığı tespiti, pürüzlülük, nanosertlik ölçümleri, SEM, AFM, EDX, XRD analizleri yapılmıştır. Korozyon deneyleri IVIUYM potansiyostat cihazında gerçekleştirilmiştir. Numunelerin korozyon davranışları hakkında bilgi edinebilmek amacıyla her bir numune için testler ortam koşullarında tekrarlanarak elde edilen sonuçlar karşılaştırılmıştır. Karşılaştırmalar, Potansiyodinamik polarizasyon eğrileri kullanılarak yapılmıştır. Bunun için de, her bir deneyin sonuçları kullanılarak tafel eğrileri çizdirilmiş, eğriler üzerinde korozyon potansiyeli ve korozyon akımı belirlenmiştir. Biyomedikal malzemelerin üretiminde gün geçtikçe daha da önemli bir yer edinen Grade 5 (Ti6Al4V) alaşımının korozyon davranışı ve kaplamaların korozyon davranışı vücut ortam şartları oluşturularak incelenmiştir. Vücut içinde implanların çalışabilmesi aynı zamanda hidrofilik özelliklerine de bağlıdır. Bunu belirlemek amacıyla ganyometre yardımıyla test numunelerinin yüzeylerinde kontak açıları tayin edilmiştir. Yüzey kaplamalarının ıslanabilirlik üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Kaplamaların Ti6Al4V alaşımının korozyon direnci ve ıslanabilirliğine etkisini inceleyen araştırma sonucuna göre kaplamasız Ti6Al4V alaşımına göre TiAlN ve TiN kaplamalı alaşımın korozyon direnci bakımından daha yüksek değere sahip olduğu belirlenmiştir. Kaplamaların kontak açıları incelendiğinde değerlerin 900 den düşük çıktığı tespit edilmiştir. Vücut içi ortamında kaplamalı alaşımın hidrofilik özellik sayesinde iyi performans göstereceği tespit edilmiştir.