-

Abstract

In this study the effect of TiO2 layer, which was developed over the biomedical Cobalt-Chrome alloy, on bioactivity has been investigated. Aim of the study was to enhance the bioactivity of mechanically convincing Cobalt-Chrome alloy by forming of TiO2 layer on the surface. For this purpose, Cobalt-Chrome alloy was coated with titanium by cold spray technique and then subjected to thermal oxidation. Crosssections and surface morphology of TiO2 layers were investigated with optical and scanning electron microscopes. Phase analyses of these layers were done with XRay Diffraction method. The effect of TiO2 layer on the bioactivity was investigated by in-vitro simulation body fluid bioactivity tests. Coated samples and CobaltChrome substrates immersed in simulation body fluid for 12, 24, 72 and 168 hours. Finally, results of the tests were evaluated and compared

Keywords

• Cobalt-Chrome TiO2

BİYOMEDİKAL KOBALT-KROM ALAŞIMI ÜZERİNDE OLUŞTURULAN TiO2 TABAKASININ KARAKTERİZASYONUN VE BİYOAKTİVİTESİNİN İNCELENMESİ

Abstract

Bu çalışmada biyomedikal kobalt-krom alaşımı yüzeyinde oluşturulan TiO2 tabakasının, bu alaşımın biyoaktivitesi üzerine olan etkisi incelenmiştir. Çalışmanın amacı mekanik yönden yeterli fakat yüzey özellikleri biyoaktivite yönünden zayıf olan kobalt-krom alaşımı yüzeyinin titanyum dioksit tabakası yardımı ile biyoaktif hale getirmektir. Bu amaçla kobalt-krom alaşımı soğuk gaz dinamik püskürtme tekniği kullanılarak titanyum ile kaplanmış, ardından numuneler 400°C' de 30 saat ısıl işleme tabi tutularak yüzeyde TiO2 tabakası oluşturulmuştur. Elde edilen TiO2 tabakanın kesit morfolojileri optik mikroskop ile incelenmiştir. Yüzeylerinde TiO2 tabakası oluşturulan altlık malzemenin biyoaktivite testleri İn-vitro olarak yapay vücut sıvısı içerisinde gerçekleştirilmiştir. Yüzeylerinde TiO2 oluşturulan ve işlemsiz kobalt krom numuneler, 7 gün süresince yapay vücut sıvısı içerisinde bekletilmiştir. Yapılan biyoaktivite testi sonrasında TiO2 ile modifiye edilmiş yüzeyde daha yüksek oranlarda apatit yapısının oluştuğu belirlenmiş ve yüzeyde oluşturulan TiO2'nin altlık malzemesinin biyoaktivitesini artırdığı görülmüştür.

Keywords

• Kobalt-Krom TiO2

References

1. Carr, B.C., Goswami, T., 2009. Knee implants – Review of models and biomechanics. Materials & Design 30(2), 398–413
2. Hamilton, M.D., Butt, A., Patel, S., Sukotjo, C., Royhman, D., Takoudis, C.G., Phase, A., 2013. Hydrophilicity, and Thickness of Thermally Oxidized TiO2 Layer on Titanium-V Alloy. Journal of Undergraduate Research 6, 16-19
3. Jalota, S., Bhaduri, S.B., Tas, A.C., 2006. Effect of carbonate content and buffer type on calcium phosphate formation in SBF solutions. J Mater Sci: Mater Med. 17,697–707
4. Martínez, R., Escobedo, J.C., Cortés, D.A., Alves, G.G., Linhares, A.B.R., Granjeiro, J.M., Pradoe, M., Ortiz, J.C., Almanza, J.M., Mşzquiz-Ramos, E.M., 2013. In vitro bioactivity and biocompatibility of a Co–Cr–Mo alloy after heat treatment in contact with different bioactive systems. Ceramics International 39(2), 2003–2011
5. Niinomi, M., Nakai, M., Hieda, J., 2012. Development of new metallic alloys for biomedical applications. Acta Biomaterialia 8(11), 3888–3903
6. Ren, L., Yang, K., 2013. Bio-functional Design for Metal Implants, a New Concept for Development ofMetallic Biomaterials. Journal of Materials Science & Technology, 29(11), 1005–1010