Araştırma Makalesi

Grafen-Si3N4 Takviyeli Hidroksiapatit Nanokompozitlerin Mekanik ve Yapısal Özellikleri

Cilt: 12 Sayı: 2 1 Haziran 2022
PDF İndir
EN TR

Grafen-Si3N4 Takviyeli Hidroksiapatit Nanokompozitlerin Mekanik ve Yapısal Özellikleri

Öz

Hidroksiapatitin (HA) kemik ve dişlerin inorganik yapısına benzerlik gösterdiği bilinmektedir. Fakat düşük mekanik özelliklere sahip olduğu için saf haldeki HA’nın kemik-diş implantlarında kullanımı sınırlıdır. Bu sorunun üstesinden gelmek için çeşitli biyo seramikler kullanılarak kompozit oluşturulabilir. Bu çalışmada HA’ya farklı miktarlarda grafen ve sabit miktarda Si3N4 takviye edilmesiyle yüksek mekanik dayanıma sahip ve biyouyumlu yeni bir kompozit malzeme üretilmesi amaçlanmıştır. Farklı miktarlarda takviye oranlarına sahip 5 farklı Hidroksiapatit- Silisyum Nitrür- Grafen biyokompozitler tek eksenli pres yardımıyla pellet haline getirilmiş ve nihai mukavemeti kazanması içinde 1100 °C sıcaklıkta 2 saat sinterlenmiştir. Numunelerin yoğunlukları Arşimet prensibine göre belirlenmiş, mikro yapısı taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile analiz edilmiştir ve oluşan fazlar XRD analizi ile tespit edilmiştir. Ayrıca numunelerin sertlikleri Microvickers ile ölçülmüştür. Yapılan çalışmalar sonucunda HA’ya grafen ve Si3N4 takviye edilmesiyle sertlik ve yoğunluk değerlerinin arttığı tespit edilmiştir. Ayrıca SEM görüntülerinde kırılma tokluğunu arttıran mekanizmalar gözlemlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

  1. Bal B S, Khandkar A, Lakshminarayanan R, Clarke I, Hoffman A A, Rahaman, M N, 2008. Testing of silicon nitride ceramic bearings for total hip arthroplasty. Journal of Biomedical Materials Research Part B: Applied Biomaterials: An Official Journal of The Society for Biomaterials, The Japanese Society for Biomaterials, and The Australian Society for Biomaterials and the Korean Society for Biomaterials, 87(2), 447-454.
  2. Bal B S, Rahaman M, 2012. Orthopedic applications of silicon nitride ceramics. Acta biomaterialia, 8(8), 2889-2898.
  3. Baradaran S, Moghaddam E, Basirun W J, Mehrali M, Sookhakian M, Hamdi M, Alias Y, 2014. Mechanical properties and biomedical applications of a nanotube hydroxyapatite-reduced graphene oxide composite. Carbon, 69, 32-45.
  4. Bonfield W, Grynpas M, Tully A, Bowman J, Abram J,1981. Hydroxyapatite reinforced polyethylene--a mechanically compatible implant material for bone replacement. Biomaterials, 2(3), 185-186.
  5. Catauro M, Bollino F, Papale F, Ferrara C, Mustarelli P,2015. Silica–polyethylene glycol hybrids synthesized by sol–gel: Biocompatibility improvement of titanium implants by coating. Materials Science and Engineering: C, 55, 118-125.
  6. Crowder S W, Prasai D, Rath R, Balikov D A, Bae H, Bolotin K I, Sung H J,2013. Three-dimensional graphene foams promote osteogenic differentiation of human mesenchymal stem cells. Nanoscale, 5(10), 4171-4176.
  7. Demircan G, Kisa M, Ozen M, Acikgoz A, 2021. Quasi-Static Penetration Behavior of Glass-Fiber-Reinforced Epoxy Nanocomposites. Mechanics of Composite Materials, 1-14.
  8. Demircan G, Kisa M, Özen M, Açikgöz A, Aktaş B, Ali Kurt M, 2020. A bio-based epoxy resin from rosin powder with improved mechanical performance. Emerging Materials Research, 9(4), 1076-1081.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Makine Mühendisliği

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yayımlanma Tarihi

1 Haziran 2022

Gönderilme Tarihi

12 Aralık 2021

Kabul Tarihi

26 Şubat 2022

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2022 Cilt: 12 Sayı: 2

Kaynak Göster

APA
Özen, M., Daş, R., Açıkgöz, A., Aktaş, B., Demircan, G., Hançer, L. N., & Balak, M. V. (2022). Grafen-Si3N4 Takviyeli Hidroksiapatit Nanokompozitlerin Mekanik ve Yapısal Özellikleri. Journal of the Institute of Science and Technology, 12(2), 978-989. https://doi.org/10.21597/jist.1035798
AMA
1.Özen M, Daş R, Açıkgöz A, vd. Grafen-Si3N4 Takviyeli Hidroksiapatit Nanokompozitlerin Mekanik ve Yapısal Özellikleri. Iğdır Üniv. Fen Bil Enst. Der. 2022;12(2):978-989. doi:10.21597/jist.1035798
Chicago
Özen, Mustafa, Ruken Daş, Abuzer Açıkgöz, vd. 2022. “Grafen-Si3N4 Takviyeli Hidroksiapatit Nanokompozitlerin Mekanik ve Yapısal Özellikleri”. Journal of the Institute of Science and Technology 12 (2): 978-89. https://doi.org/10.21597/jist.1035798.
EndNote
Özen M, Daş R, Açıkgöz A, Aktaş B, Demircan G, Hançer LN, Balak MV (01 Haziran 2022) Grafen-Si3N4 Takviyeli Hidroksiapatit Nanokompozitlerin Mekanik ve Yapısal Özellikleri. Journal of the Institute of Science and Technology 12 2 978–989.
IEEE
[1]M. Özen vd., “Grafen-Si3N4 Takviyeli Hidroksiapatit Nanokompozitlerin Mekanik ve Yapısal Özellikleri”, Iğdır Üniv. Fen Bil Enst. Der., c. 12, sy 2, ss. 978–989, Haz. 2022, doi: 10.21597/jist.1035798.
ISNAD
Özen, Mustafa - Daş, Ruken - Açıkgöz, Abuzer - Aktaş, Bülent - Demircan, Gökhan - Hançer, Levent Nazim - Balak, Mehmet Vehbi. “Grafen-Si3N4 Takviyeli Hidroksiapatit Nanokompozitlerin Mekanik ve Yapısal Özellikleri”. Journal of the Institute of Science and Technology 12/2 (01 Haziran 2022): 978-989. https://doi.org/10.21597/jist.1035798.
JAMA
1.Özen M, Daş R, Açıkgöz A, Aktaş B, Demircan G, Hançer LN, Balak MV. Grafen-Si3N4 Takviyeli Hidroksiapatit Nanokompozitlerin Mekanik ve Yapısal Özellikleri. Iğdır Üniv. Fen Bil Enst. Der. 2022;12:978–989.
MLA
Özen, Mustafa, vd. “Grafen-Si3N4 Takviyeli Hidroksiapatit Nanokompozitlerin Mekanik ve Yapısal Özellikleri”. Journal of the Institute of Science and Technology, c. 12, sy 2, Haziran 2022, ss. 978-89, doi:10.21597/jist.1035798.
Vancouver
1.Mustafa Özen, Ruken Daş, Abuzer Açıkgöz, Bülent Aktaş, Gökhan Demircan, Levent Nazim Hançer, Mehmet Vehbi Balak. Grafen-Si3N4 Takviyeli Hidroksiapatit Nanokompozitlerin Mekanik ve Yapısal Özellikleri. Iğdır Üniv. Fen Bil Enst. Der. 01 Haziran 2022;12(2):978-89. doi:10.21597/jist.1035798

Cited By