Mg-4Zn-0,2Ca magnezyum alaşımının bilyalı dövme sonrası PEO kaplama ile korozyon davranışının iyileştirilmesi


Yavuzyeğit B., Avcu E.(Yürütücü), Kurnaz S. C., Yamanoğlu R., Cengiz A., Yıldıran Avcu Y., et al.

Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje, BAP Araştırma Projesi, 2024 - 2025

  • Proje Türü: Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje
  • Destek Programı: BAP Araştırma Projesi
  • Başlama Tarihi: Temmuz 2024
  • Bitiş Tarihi: Temmuz 2025

Proje Özeti

Magnezyum alaşımları, biyoçözünür ve biyouyumlu özelliklerinden dolayı kas-iskelet sistemi implant uygulamaları ile kardiyovasküler stent uygulamalarında biyomedikal malzeme olarak kullanılması için son dönemde büyük ilgi görmektedir. Ancak, bu alaşımlar klorür içeren ortamlarda korozyona karşı hassasiyetleri nedeniyle mekanik özelliklerini kaybederek doku ile yapısal bütünlüklerini yitirme riski taşır. Bu nedenle, Magnezyum alaşımlarının mekanik, tribolojik ve korozif özelliklerin iyileştirilmesi son yıllarda sıklıkla çalışılan önemli bir disiplinler arası araştırma alanıdır. Projede, biyomedikal kullanıma uygun nitelikteki magnezyum alaşımının (Mg-4Zn-0,2Ca) korozyon davranışının, bilyalı dövme işlemi ve plazma elektrolitik oksidasyon (PEO) kaplamalar ile iyileştirilmesi amaçlanmıştır. İlk aşamada, döküm yöntemi ile Mg-4Zn-0,2Ca alaşımı üretilecek; bu alaşımın mikroyapısal, mekanik ve yüzey özellikleri incelenecektir. Üretilen numunelere bilyalı dövme işlemi uygulanacak, numunelerin yüzey ve yüzey altı mikroyapısal, morfolojik, topografik, ıslatabilirlik ve mikro sertlik özelliklerinin değişimi; optik mikroskop, taramalı elektron mikroskobu (SEM), optik profilometre, temas açısı ölçüm cihazı ve mikro Vickers sertlik cihazı kullanılarak incelenecektir. Sonrasında bilyalı dövülen numunelerin yüzeyleri PEO ile kaplanacaktır. Kaplamaların mikroyapı, morfolojik ve mekanik (kesit-sertlik haritalama) özellikleri incelenecektir. Son aşamada ise fosfat tamponlu salin çözeltisi (PBS)) içerisinde üç elektrotlu yöntem kullanılarak korozyon özellikleri incelenecektir. Korozyon testleri sonrası kaplamalar SEM ve XRD analizi ile incelenerek, korozyon türü ve yüzey özelliklerindeki değişim belirlenecektir. Proje tamamlandığında Mg-4Zn-0,2Ca alaşımı için mikroyapısal-mekanik-korozyon özellikleri ilişkileri ortaya çıkarılacaktır. Böylece istenilen korozyon davranışına sahip Mg-4Zn-0,2Ca alaşımı numunelerin eldesi mümkün olacaktır. Diğer yandan, bilyalı dövme ile iyileştirilen yüzey ve yüzey altı özellikler ile nano-tane yapısına sahip yüzey üzerinde PEO kaplamaların eldesi mümkün olacaktır. Projenin çıktıları ile biyomedikal uygulamalarda kritik öneme sahip olan magnezyum alaşımlarının bilyalı dövme sonrası PEO kaplama ile korozyon dayanımın iyileştirilmesi konusunda bilimsel ve endüstriyel bilgi birikimine katkı sağlayacaktır.