Biyobozunur Mg-3Al-xZn alaşımlarının aşınma ve korozyon davranışlarının incelenmesi
Investigation of wear and corrosion behavior of biodegradable Mg-3Al-xZn alloys
- Tez No: 1018155
- Danışmanlar: PROF. DR. ERKAN KOÇ, DR. ÖĞR. ÜYESİ LEVENT ELEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Metalurji Mühendisliği, Bioengineering, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Karabük Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında biyomedikal uygulamalarda potansiyel kullanım alanına sahip olan biyobozunur Mg-3Al-xZn alaşımlarının Hank's çözeltisi ortamında aşınma ve korozyon davranışları incelenmiştir. Bu amaçla ilk olarak döküm yöntemi ile saf Mg ve sabit miktarda 3Al ile farklı miktarda Zn (%1, %2, %3) ilavesi yaparak Mg-3AlxZn alaşımları üretilmiştir. Daha sonra bu alaşımların korozyon ve aşınma davranışlarını incelemek için standart metalografik hazırlama işlemleri uygulanmıştır. Daha sonraki aşamalarda ise kuru aşınma ve korozif aşınma deneyleri yapılmıştır. Aşınma ve korozyon deneyleri, Zn ilavesine bağlı mikroyapısal değişimlerin alaşımların Bozunma ve aşınma davranışları üzerinde belirleyici olduğunu göstermiştir. Elde edilen sonuçlara göre, biyobozunur Mg-3Al-xZn alaşımlarının Zn miktarı arttıkça mikroyapıda ikincil fazların daha belirgin hale geldiği ve genel olarak sertlik değerlerinde artış eğilimi olduğu gözlenmiştir. Korozyon testlerinden elde edilen sonuçlara göre Mg-3Al alaşımı en düşük korozyon hızını göstermiştir, Zn ilavesiyle birlikte ise korozyon akım yoğunluğunun ve korozyon hızının yükseldiği belirlenmiştir. Özellikle %3 Zn ilavesi yapılan alaşımda korozyon hızının daha fazla arttığı ve alaşımın daha aktif bir elektrokimyasal davranış sergilediği görülmüştür. Bu durumun Zn ilavesiyle birlikte oluşan Zn bakımından zengin intermetalik fazların mikrogalvanik etkileşimleri artırmasıyla ilişkili olduğu düşünülmektedir. Aşınma deneyleri sonucunda ise kuru ortamda ve Hank's ortamında elde edilen ağırlık kayıplarının farklılaştığı, korozif ortamın yüzeyde korozyon ürünleri oluşturarak aşınma mekanizmasını etkilediği belirlenmiştir. Sonuç olarak, bu çalışmada Zn ilavesinin bazı mekanik özellikleri iyileştirmesine rağmen, fizyolojik ortamı temsil eden Hank's çözeltisinde. Korozyon davranışını olumsuz yönde etkileyebileceği anlaşılmıştır. Bu nedenle biyobozunur implant uygulamaları için Mg-3Al-xZn alaşımlarında Zn oranının uygun şekilde optimize edilmesi gerektiği sonucuna varılmıştır. Yapılan genel değerlendirmeler sonucunda, %2 Zn ilaveli Mg-3Al-2Zn alaşımının mekanik dayanım, aşınma ve korozyon direnci açısından en dengeli performansı sergilediği tespit edilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this thesis study, the wear and corrosion behaviors of biodegradable Mg–3Al–xZn alloys with potential applications in biomedical fields were investigated in Hank's solution environment. For this purpose, Mg–3Al–xZn alloys were first produced by the casting method using pure Mg with a fixed Al content of 3 wt.% and varying Zn additions (1 wt.%, 2 wt.%, and 3 wt.%). The produced alloys were then prepared by standard metallographic procedures to enable the evaluation of their corrosion and wear behaviors. Subsequently, dry wear and corrosive wear tests were carried out. vii The wear and corrosion experiments indicated that microstructural changes depending on the Zn addition were decisive on the degradation and wear behaviors of the alloys. As a result of the experimental investigations, it was observed that increasing Zn content led to a more pronounced formation of secondary phases in the microstructure and generally promoted an increasing trend in hardness. According to the corrosion test results, the Mg–3Al alloy exhibited the lowest corrosion rate, whereas both the corrosion current density and the corrosion rate increased with Zn addition. In particular, the alloy containing 3 wt.% Zn showed a markedly higher corrosion rate and a more active electrochemical behavior. This behavior is considered to be associated with enhanced micro-galvanic interactions caused by Zn-rich intermetallic phases formed due to Zn addition. The wear test results indicated that weight losses obtained in dry conditions and in Hank's solution differed, and that the corrosive environment influenced the wear mechanism by promoting the formation of corrosion products on the surface. In conclusion, although Zn addition improved certain mechanical properties, it was found to adversely affect the corrosion behavior in Hank's solution representing physiological conditions. Therefore, optimizing the Zn content in Mg–3Al–xZn alloys is necessary for biodegradable implant applications. Based on the overall evaluations, it was determined that the Mg-3Al-2Zn alloy with 2 wt. % Zn addition exhibited the most balanced performance in terms of mechanical strength, wear, and corrosion resistance
Benzer Tezler
- Antibiotic release from biodegradable microbial polyesters
Biyobozunur mikrobiyal poliesterleren antibiyotik salımı
DİLEK ŞENDİL
Yüksek Lisans
İngilizce
1997
Bilim ve TeknolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VASIF NEJAT HASIRCI
- Controlled release of antibiotics from biodegradable polyhydroxyalkanate implants for the treatment of osteomyelitis
Osteomiyelit tedavisi için biyobozunur palihidroksi alkanoat implantlarından kontrollü antibiyotik salımı
FÜSUN TÜRESİN
Yüksek Lisans
İngilizce
1998
BiyoteknolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VASIF NEJAT HASIRCI
- Properties of biodegredable and compatible poly (3-hydroxybutyrak) and its copolymers
Biyobozunur ve biyouyuşumlu poli (3-hidroksi bufirat) ve kopolimerlerinin özellikleri
MUSTAFA KEMAL ÖZ
Yüksek Lisans
İngilizce
1999
KimyaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERDAL BAYRAMLI
- Synthesis of polyhydroxybutyrate and its copolymers by alcaligenes latus and alcaligenes eutrophus
Polihidroksibütirat ve kopolimerlerinin alcaligenes latus ve alcaligenes eutrophus ile sentezlenmesi
ZEYNEP GÜMÜŞYAZICI
Yüksek Lisans
İngilizce
1999
BiyoteknolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜRDAL ALAEDDİNOĞLU
- Biyomedikal uygulamalar için poli(L-laktat/ε-kaprolakton) esaslı membran üretimi
Production of membranes based on poly(L-lactide/ε-caprolactone) for biomedical applications
KADRİYE TUZLAKOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2000
Kimya MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERHAN PİŞKİN