Search

Elektriksel Kıvılcımla İşleme (EKİ), özellikle çok sert ve karmaşık şekilli malzemelerin işlenmesinde tercih edilen alışılmamış imalat yöntemidir. Toz Katkılı Elektriksel Kıvılcımla İşleme (TKEKİ) yönteminde ise dielektrik sıvıya katılan toz partikülleri ile işlem performansının artırılması amaçlanmıştır. Bu amaçla, silisyum karbür (SiC), bakır (Cu), alüminyum (Al), demir (Fe) ve karbon (C) gibi birçok toz katkısı kullanılmaktadır. Hidroksiapatit (HA) genellikle kemiklerde dolgu malzemesi olarak ya da implantları desteklemek amacıyla kullanılan biouyumlu seramiktir. Bunun yanında, Titanyum (Ti) ve titanyum alaşımları da sahip olduğu mekanik özellikleri ve korozyon direnci nedeniyle medikal uygulamalarda sıkça tercih edilmektedir. Bu çalışmada, mikronize HA toz katkılı EKİ yöntemiyle işlenmiş Ti-6Al-4V alaşımının yüzey özellikleri ve işleme sırasında yüzeye toz katkısı nüfuziyeti incelenmiştir. Numuneler, 4 farklı akım seviyesinde ve her bir akım seviyesi için 10 farklı darbe süresi uygulanarak işlenmiştir. İşlenen numuneler, Taramalı Elektron Mikroskopu (SEM), Enerji Dağılım Spektrometresi (EDS), X-Işını Kırınım Difraktometresi (XRD) ve Optik Mikroskop ile incelenmiştir. Yüzeyde HA yönünden zengin oluşumlar gözlemlenmiş ve bu oluşumların gözlemlendiği parametreler tespit edilmiştir. Buna göre en iyi nüfuziyetin 22 A darbe akımı ve 100 µs ve 800 µs darbe sürelerinde gerçekleştiği gözlemlenmiştir. Tıbbi uygulamalar için HA bakımından zengin fonksiyonel yüzeyler talep edilmektedir. Ayrıca bu yüzeylerin TKEKİ yöntemiyle elde edilmesi yenilikçi bir yaklaşımdır. Electrical Discharge Machining (EDM) is a nontraditional manufacturing processes that is particularly preferred in the machining of very hard and complex shaped materials. It is aimed to increase the process performance with powder additive added to the dielectric liquid in the Powder Mixed Electrical Discharge Machining (PMEDM). For this purpose, many powder additives such as silicon carbide (SiC), copper (Cu), aluminum (Al), iron (Fe) and carbon (C) have been used. Hydroxyapatite (HA) is a biocompatible ceramic that is usually used as a filler in bones or to support implants. Besides this, Titanium (Ti) and titanium alloys are frequently preferred in medical applications due to their mechanical properties and corrosion resistance. In this study, surface properties of Ti-6Al-4V alloy machined by micronized HA mixed EDM and powder penetration on the surface during machining were investigated. Samples were processed at 4 different current levels with 10 different pulse duration for each current level. Machined samples were examined by Scanning Electron Microscope (SEM), Energy Distribution Spectrometer (EDS), X-Ray Diffractometer (XRD) and Optical Microscope. HA-rich occurrences were observed on the surface and parameters in which the occurrences are observed were determined. Accordingly, the best penetration was observed in the pulse current of 22 A and the pulse durations of 100 µs and 800 µs. HA-rich functional surfaces are demanded for medical applications. In addition, it is an innovative approach to obtain these surfaces by PMEDM method.points of the article will be included in this section. Not to exceed two hundred words, abstract stating the main points of the article will be included in this section.

U ovom radu pripravljeni su uzorci hidroksiapatita (HAp) dobivenog iz ljusaka kokošjih jaja sonokemijskom metodom. Ljuske jajeta oprane su, osušene i usitnjene u planetarnom kugličnom mlinu te toplinski obrađivane na temperaturi od 1000 °C. Ta temperatura određena je pomoću TGA i DSC analize (termogravimetrijskom analizom i diferencijalnom pretražnom kalorimetrijom), kao temperatura na kojoj je sav kalcijev karbonat (CaCO3 – kalcit) transformirao u kalcijev oksid (CaO – vapno). Nastali kalcijev oksid pomiješan je s destiliranom vodom pri čemu je reakcijom hidrolize nastao kalcijev hidroksid (Ca(OH)2 – portlandit). Miješanjem dobivenog portlantida s odgovarajućom količinom fosfatne kiseline uz podešavanje pH-vrijednosti amonijakom, nakon tretmana ultrazvučnom sondom nastao je hidroksiapatit. Analiziran je fazni sastav dobivenih uzoraka pomoću XRD analize, te je ispitana morfologija pomoću SEM analize. Veličina kristalita uzoraka hidroksiapatita izračunata je pomoću Scherrerove metode. Svi sonokemijski obrađeni uzorci rezultirali su potpuno hidroksiapatitnom strukturom s veličinom kristalita u nanometarskom području. Najsitniji kristaliti (12 nm) dobiveni su pri sonokemijskom tretmanu smjese Ca(OH)2 i fosfatne kiseline omjera Ca/P od 1,6667 u trajanju od 30 minuta.

Kalcijum-fosfati čine neorganski deo kostiju i zuba sisara. Ova dobro poznata činjenica je ohrabrila istraživače da tokom prethodnih godina primene sintetisani kalcijum-hidroksiapatit (HAp, Ca10(PO4)6(OH)2) i kalcijum-fosfat (TCP, Ca3(PO4)2), α- i β-TCP faze, kao implantne materijale. Njihova sličnost sa neorganskim delom kostiju je potvrđena, a posebno je istaknuta njihova biokompatibilnost i osteokonduktivnost i dodatno bioaktivnost HAp-a i bioresorpcija TCP-a. Dvofazne forme (BCP): HAp/β-TCP i HAp/α-TCP, kao i trifazna forma HAp/β-TCP/α-TCP, pokazale su se kao bolji biomaterijali nego pojedinačne faze i posebno su interesantne za dalja istraživanja. U cilju dobijanja biomaterijala sa antimikrobnim efektom, prahovi HAp-a dopirani jonima Ag+, Cu2+ ili Zn2+ su sintetisani hidrotermalnom metodom pri čemu je odnos Ca/P iznosio 1,67. U sintezama molski udeo dopanata iznosio je 0,2, odnosno 0,4 mol% sa ciljem da se dobiju prahovi sa dobrom antimikrobnom aktivnošću uz očuvanje biokompatibilnosti. Dopirani prahovi HAp-a su kalcinisani na 1200 °C tokom 2 h sa namerom da se ispita uticaj dopiranja na stvaranje dvofaznih prahova HAp/α-TCP, kao i antimikrobna aktivnost i biokompatibilnost tako dobijenih prahova. Za analizu svih prahova, nedopiranih i dopiranih HAp i HAp/α-TCP, korišćeni su visokorezolucioni skenirajući elektronski mikroskop (FESEM), rendgenska difrakcija (XRD), infracrvena spektroskopija sa Furijeovom transformacijom (FTIR), atomska apsorpciona spektroskopija (AAS) i energetska disperziona spektroskopija (EDS). Termička analiza sintetisanih prahova je sprovedena u cilju određivanja faznih transformacija tokom zagrevanja do 1200 °C. Antibakterijska aktivnost prahova ispitana je u in vitro uslovima u odnosu na mikroorganizme: Staphylococcus aureus (S. aureus), Escherichia coli (E. coli), Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa) i Candida albicans (C. albicans). Svi prahovi su pokazali dobru antimikrobnu aktivnost, s tim da su prahovi dopiranih HAp/α-TCP dali malo bolje rezultate u odnosu na sve patogene mikroorganizme nego dopirani HAp prahovi. In vitro testovi biokompatibilnosti, kolorimetrijski test sa tetrazolijum solima (MTT) i test odbacivanja boje (DET), su korišćeni da bi se procenila biokompatibilnost dopiranih HAp/α-TCP prahova sa MRC-5 humanim fibroblastnim ćelijama. Ovi testovi su potvrdili da dati prahovi nemaju citotoksični efekat. Posebno dobru biokompatibilnost su pokazali prahovi HAp/α-TCP dopirani nižim udelom jona Ag+, Cu2+ i Zn2+. Na osnovu testova antimikrobne aktivnosti i biokompatibilnosti zaključeno je da su dopirani HAp/α-TCP prahovi obećavajući materijal za korišćenje u rekonstruktivnoj hirurgiji kostiju... Calcium phosphates constitute the inorganic part of bones and teeth of mammals. This fact is well known and has encouraged researchers to apply hydroxyapatite (HAp, Ca10(PO4)6(OH)2) and tricalcium phosphate (TCP, Ca3(PO4)2), both α- and β-TCP, over the past years as implant materials. Their similarity to the inorganic part of hard tissues has been confirmed, highlighting their biocompatibility and osteoconductivity and, in addition, the bioactivity of HAp and the bioresorbability of TCP. The biphasic forms (BCP): HAp/β-TCP and HAp/α-TCP and the triphasic form HAp/β-TCP/α-TCP, which were proved to be even better biomaterial than single phases, are of particular interest. Hydroxyapatite (HAp) powders doped with Ag+, Cu2+ or Zn2+ were synthesized by a hydrothermal method, at a Ca/P ratio of 1.67, in order to obtain biomaterial with an antimicrobial effect. The synthesis was performed with two contents of dopant (0.2 or 0.4 mol %) by considering both the antimicrobial activities and biocompatibility of the powders. The doped HAp was annealed at 1200 °C for 2 h with the intention of investigating the influence of doping on the creation of biphasic HAp/α-TCP and determining the antimicrobial activity and biocompatibility of the obtained biphasic powders. Analyses of all powders, undoped and doped HAp and HAp/α-TCP, were performed by Field emission scanning electron microscopy (FESEM), X-Ray diffraction (XRD), Atomic absorption spectroscopy (AAS) and Energy-dispersive X-Ray spectroscopy (EDS). Thermal analysis of the synthesized powders was performed to evaluate the phase transformations during heating up to 1200 °C. The in vitro antibacterial activities of the powders were evaluated against the pathogenic microorganisms: Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa and Candida albicans. All powders showed good antimicrobial activity but generally the powders of doped HAp/α-TCP demonstrated better results against all pathogenic microorganisms than the powders of doped HAp. In vitro biocompatibility tests, MTT and DET, were used to evaluate the biocompatibility of doped HAp/α-TCP with MRC-5 human fibroblast cells. These tests confirmed that the powders did not have a cytotoxic effect. The HAp/α-TCP powders doped with the lower content of Ag+, Cu2+ and Zn2+ ions showed especially good biocompatibility. The antimicrobial and biocompatibility tests recommend the doped HAp/α-TCP as promising material for use in reconstructive surgery of bones...

Calcium phosphates constitute the inorganic part of bones and teeth of mammals. This fact is well known and has encouraged researchers to apply hydroxyapatite (HAp, Ca10(PO4)6(OH)2) and tricalcium phosphate (TCP, Ca3(PO4)2), both α- and β-TCP, over the past years as implant materials. Their similarity to the inorganic part of hard tissues has been confirmed, highlighting their biocompatibility and osteoconductivity and, in addition, the bioactivity of HAp and the bioresorbability of TCP. The biphasic forms (BCP): HAp/β-TCP and HAp/α-TCP and the triphasic form HAp/β-TCP/α-TCP, which were proved to be even better biomaterial than single phases, are of particular interest. Hydroxyapatite (HAp) powders doped with Ag+, Cu2+ or Zn2+ were synthesized by a hydrothermal method, at a Ca/P ratio of 1.67, in order to obtain biomaterial with an antimicrobial effect. The synthesis was performed with two contents of dopant (0.2 or 0.4 mol %) by considering both the antimicrobial activities and biocompatibility of the powders. The doped HAp was annealed at 1200 °C for 2 h with the intention of investigating the influence of doping on the creation of biphasic HAp/α-TCP and determining the antimicrobial activity and biocompatibility of the obtained biphasic powders. Analyses of all powders, undoped and doped HAp and HAp/α-TCP, were performed by Field emission scanning electron microscopy (FESEM), X-Ray diffraction (XRD), Atomic absorption spectroscopy (AAS) and Energy-dispersive X-Ray spectroscopy (EDS). Thermal analysis of the synthesized powders was performed to evaluate the phase transformations during heating up to 1200 °C. The in vitro antibacterial activities of the powders were evaluated against the pathogenic microorganisms: Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa and Candida albicans. All powders showed good antimicrobial activity but generally the powders of doped HAp/α-TCP demonstrated better results against all pathogenic microorganisms than the powders of doped HAp. In vitro biocompatibility tests, MTT and DET, were used to evaluate the biocompatibility of doped HAp/α-TCP with MRC-5 human fibroblast cells. These tests confirmed that the powders did not have a cytotoxic effect. The HAp/α-TCP powders doped with the lower content of Ag+, Cu2+ and Zn2+ ions showed especially good biocompatibility. The antimicrobial and biocompatibility tests recommend the doped HAp/α-TCP as promising material for use in reconstructive surgery of bones... Kalcijum-fosfati čine neorganski deo kostiju i zuba sisara. Ova dobro poznata činjenica je ohrabrila istraživače da tokom prethodnih godina primene sintetisani kalcijum-hidroksiapatit (HAp, Ca10(PO4)6(OH)2) i kalcijum-fosfat (TCP, Ca3(PO4)2), α- i β-TCP faze, kao implantne materijale. Njihova sličnost sa neorganskim delom kostiju je potvrđena, a posebno je istaknuta njihova biokompatibilnost i osteokonduktivnost i dodatno bioaktivnost HAp-a i bioresorpcija TCP-a. Dvofazne forme (BCP): HAp/β-TCP i HAp/α-TCP, kao i trifazna forma HAp/β-TCP/α-TCP, pokazale su se kao bolji biomaterijali nego pojedinačne faze i posebno su interesantne za dalja istraživanja. U cilju dobijanja biomaterijala sa antimikrobnim efektom, prahovi HAp-a dopirani jonima Ag+, Cu2+ ili Zn2+ su sintetisani hidrotermalnom metodom pri čemu je odnos Ca/P iznosio 1,67. U sintezama molski udeo dopanata iznosio je 0,2, odnosno 0,4 mol% sa ciljem da se dobiju prahovi sa dobrom antimikrobnom aktivnošću uz očuvanje biokompatibilnosti. Dopirani prahovi HAp-a su kalcinisani na 1200 °C tokom 2 h sa namerom da se ispita uticaj dopiranja na stvaranje dvofaznih prahova HAp/α-TCP, kao i antimikrobna aktivnost i biokompatibilnost tako dobijenih prahova. Za analizu svih prahova, nedopiranih i dopiranih HAp i HAp/α-TCP, korišćeni su visokorezolucioni skenirajući elektronski mikroskop (FESEM), rendgenska difrakcija (XRD), infracrvena spektroskopija sa Furijeovom transformacijom (FTIR), atomska apsorpciona spektroskopija (AAS) i energetska disperziona spektroskopija (EDS). Termička analiza sintetisanih prahova je sprovedena u cilju određivanja faznih transformacija tokom zagrevanja do 1200 °C. Antibakterijska aktivnost prahova ispitana je u in vitro uslovima u odnosu na mikroorganizme: Staphylococcus aureus (S. aureus), Escherichia coli (E. coli), Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa) i Candida albicans (C. albicans). Svi prahovi su pokazali dobru antimikrobnu aktivnost, s tim da su prahovi dopiranih HAp/α-TCP dali malo bolje rezultate u odnosu na sve patogene mikroorganizme nego dopirani HAp prahovi. In vitro testovi biokompatibilnosti, kolorimetrijski test sa tetrazolijum solima (MTT) i test odbacivanja boje (DET), su korišćeni da bi se procenila biokompatibilnost dopiranih HAp/α-TCP prahova sa MRC-5 humanim fibroblastnim ćelijama. Ovi testovi su potvrdili da dati prahovi nemaju citotoksični efekat. Posebno dobru biokompatibilnost su pokazali prahovi HAp/α-TCP dopirani nižim udelom jona Ag+, Cu2+ i Zn2+. Na osnovu testova antimikrobne aktivnosti i biokompatibilnosti zaključeno je da su dopirani HAp/α-TCP prahovi obećavajući materijal za korišćenje u rekonstruktivnoj hirurgiji kostiju...

Hidroksiapatit(HA, Ca10(PO4)6(OH)2), kao jedan od najvažnih minerala iz grupe kalcijevih fosfata, vrlo je sličan mineralnoj komponenti prirodne kosti te se zbog toga intenzivno istražuje kao materijal u liječenju koštanih oštećenja. Posebice se ističe svojstvom bioaktivnosti odnosno, potiče specifični biološki odgovor organizma te se na taj način povezuje s prirodnim koštanim tkivom. Jedan od načina kojim se može utjecati na poboljšanje njegove bioaktivnosti jest ugradnja različitih elemenata u njegovu strukturu. S obzirom da je dokazano da silicij (Si) ima vrlo važnu i značajnu ulogu u koštanom i hrskavičnom tkivu djelujući na fiziološki sustav tijekom stvaranja i rasta skeleta kod složenih organizama, ugradnja Si u strukturu HA svakako pridonosi bržem zacjeljivanju koštanih oštećenja. Silicij odnosno SiO44- tetraedri, svojom veličinom su slični PO43- tetraedrima, i mogu ih lako zamijeniti u kristalnoj rešetci HA s posljedičnom kompenzacijom naboja. Istraživanja su pokazala da u usporedbi s HA, SiHA pokazuje finiju mikrostrukturu s manjom veličinom zrna, te veću brzinu otapanja apatitne faze. In vitro studije sugeriraju da je poboljšano in vivo ponašanje koje pokazuje SiHA s obzirom na čisti HA, povezano sa većom koncentracijom iona kalcija i fosfora uslijed procesa otapanja, ali i sa dinamičkim mikrookolišem u kojem se javljaju proteinske interakcije. In vitro i in vivo istraživanja pokazala su da koštane stanice, osteoblasti i osteoklasti, različito reagiraju na SiHA s obzirom na nesupstituirani HA, i to u vidu poboljšane proliferacije i razvoja u zrele stanice. Hydroxyapatite (HA, Ca10(PO4)6(OH)2), as one of the most important minerals from the group of calcium phosphates, is very similar to the mineral component of the natural bone and therefore it is intensively investigated as a bone supstitute material. Hydroxapatite is bioactive, able to stimulate specific biological response of the organism and connect with the natural bone tissue. One of the ways to influence, improve its bioactivity is supstitution of various elements into its structure. Since the researches have proved that the silicon (Si) has a very important and significant role in bone and cartilage tissue, acting on the physiological system during the formation of the skeletal growth in complex organisms, supstitution of Si into the HA structure contributes to the healing process of bone defects. Silicon or SiO44- tetrahedron, has a similar size as PO43- tetrahedra, so it can be easily replaced in the crystal lattice of HA followed by chargecompensation. Studies have shown that in comparison with HA, SiHAhas a finer microstructure with a smaller grain size and a greater rate of dissolution of apatite phase. In vitro studies suggest that improved in vivo behavior of SiHA compared to the pure HA, is associated with a higher concentration of calcium and phosphorus ions due to the dissolution process, but also with the dynamic microenvironment in which protein interactions occur. In vitro and in vivo studies have shown that bone cells, osteoblasts and osteoclasts, favor the SiHA over pure HA,showing enhanced proliferation and differentiation.

Kalcijum-fosfatni biokeramički materiali na bazi kalcijum-hidroksiapatita (HAP) i trikalcijum-fosfata (TCP), zahvaljujući hemijskom sastavu, biokompatibilnosti, bioaktivnosti i osteokonduktivnosti imaju značajnu ulogu pri izradi koštanih implanta. Guste nanostrukturne i kontrolisano porozne forme biokeramičkih materijala na bazi hidroksiapatita i kalcijum-fosfata imaju veliku primenu u maksiofacialnoj, dentalnoj i ortopedskoj praksi. Pažljiva kontrola faznog sastava, veličine zrna, oblika i dimenzija pora, kao i mehaničkih svojstava sinterovanih biokeramičkih materijala jesu ključni faktori za dobijanje implanata optimalnih svojstava. Danas je ogroman broj istraživanja baziran upravo na definisanju optimalnih uslova procesiranja sa ciljem da se dobiju gusti i kontrolisano porozni biokeramički monofazni kalcijum-hidroksiapatitni i bifazni materijali na bazi HAP i TCP, pogodni za ugradnju u ljudski organizam. Cilj ove doktorske disertacije bio je proučavanje procesa formiranja gustih nanostrukturnih biokeramičkih materijala na bazi kalcijum-hidroksiapatita i kalcijum-fosfata mikrotalasnim sinterovanjem, spark plazma sinterovanjem i toplim presovanjem, polazeći od stehiometrijskih i kalcijum deficitarnih nanočestičnih prahova kalcijum-hidroksiapatita dobijenih modifikovanim precipitacionim sintezama. Ispitan je uticaj svojstava polaznih prahova HAP i parametara procesiranja na mikrostukturne i fazne karakteristike, kao i na mehanička svojstva dobijenih gustih sinterovanih biokeramičkih materijala. Definisan je uticaj mikrostrukturnih parametara na žilavost i tvrdoću dobijenih monofaznih i bifaznih biokeramičkih materijala. Nanoindentacijom je utvrđen uticaj veličine zrna i faznog sastava na nanomehaničke karakteristike gustih mikro i nanostrukturnih materijala na bazi HAP i HAP/β-TCP. Svojstva materijala dobijenih mikrotalasnim sinterovanjem, spark plazma sinterovanjem i toplim presovanjem upoređeni su sa svojstvima materijala dobijenih konvencionalnim sinterovanjem. Calcium phosphate bioceramics materials based on hydroxyapatite (HAP) and tricalcium phosphate (TCP), due to their chemical composition, excellent biocompatibility, bioactivity and osteoconduction have received considerable attention as suitable bioceramics for the manufacture of osseous implants. Dense nanostructured and controlled porous forms of hydroxyapatite and calcium phosphate are often used as reparation material in maxillofacial, dental and orthopedic surgery. Careful control of phase composition, grain size and shape and size of pores of sintered bioceramic materials in accordance with good mechanical properties can be key issue for a successful implant. A large number of studies were focused on determining the optimal conditions required to obtain dense or controlled porous HAP and HAP/TCP form suitable for incorporation in living bone. The aim of this PhD thesis was to investigate the processing of dense nanostructured pure hydroxyapatite and biphasic HAP/TCP bioceramics by microwave sintering, spark plasma sintering and hot pressing, starting from stoichiometric and calcium deficient nanosized HAP powders, obtained by two modified chemical precipitation syntheses. The effects of the processing conditions on the microstructure, phase composition and mechanical properties of the obtained materials based on HAP and TCP were investigated. The influence of microstructure and phase composition on the fracture toughness and hardness of sintered HAP and HAP/TCP bioceramics was also defined. The influence of the grain size and phase composition on the nanomechanical behaviour of dense nano and microstructured HAP and biphasic HAP/β-TCP bioceramic materials by nanoindentation was also investigated. The results obtained by microwave sintering, spark plasma sintering and hot pressing were compared with those obtained by conventional sintering methods...

Calcium phosphate bioceramics materials based on hydroxyapatite (HAP) and tricalcium phosphate (TCP), due to their chemical composition, excellent biocompatibility, bioactivity and osteoconduction have received considerable attention as suitable bioceramics for the manufacture of osseous implants. Dense nanostructured and controlled porous forms of hydroxyapatite and calcium phosphate are often used as reparation material in maxillofacial, dental and orthopedic surgery. Careful control of phase composition, grain size and shape and size of pores of sintered bioceramic materials in accordance with good mechanical properties can be key issue for a successful implant. A large number of studies were focused on determining the optimal conditions required to obtain dense or controlled porous HAP and HAP/TCP form suitable for incorporation in living bone. The aim of this PhD thesis was to investigate the processing of dense nanostructured pure hydroxyapatite and biphasic HAP/TCP bioceramics by microwave sintering, spark plasma sintering and hot pressing, starting from stoichiometric and calcium deficient nanosized HAP powders, obtained by two modified chemical precipitation syntheses. The effects of the processing conditions on the microstructure, phase composition and mechanical properties of the obtained materials based on HAP and TCP were investigated. The influence of microstructure and phase composition on the fracture toughness and hardness of sintered HAP and HAP/TCP bioceramics was also defined. The influence of the grain size and phase composition on the nanomechanical behaviour of dense nano and microstructured HAP and biphasic HAP/β-TCP bioceramic materials by nanoindentation was also investigated. The results obtained by microwave sintering, spark plasma sintering and hot pressing were compared with those obtained by conventional sintering methods... Kalcijum-fosfatni biokeramički materiali na bazi kalcijum-hidroksiapatita (HAP) i trikalcijum-fosfata (TCP), zahvaljujući hemijskom sastavu, biokompatibilnosti, bioaktivnosti i osteokonduktivnosti imaju značajnu ulogu pri izradi koštanih implanta. Guste nanostrukturne i kontrolisano porozne forme biokeramičkih materijala na bazi hidroksiapatita i kalcijum-fosfata imaju veliku primenu u maksiofacialnoj, dentalnoj i ortopedskoj praksi. Pažljiva kontrola faznog sastava, veličine zrna, oblika i dimenzija pora, kao i mehaničkih svojstava sinterovanih biokeramičkih materijala jesu ključni faktori za dobijanje implanata optimalnih svojstava. Danas je ogroman broj istraživanja baziran upravo na definisanju optimalnih uslova procesiranja sa ciljem da se dobiju gusti i kontrolisano porozni biokeramički monofazni kalcijum-hidroksiapatitni i bifazni materijali na bazi HAP i TCP, pogodni za ugradnju u ljudski organizam. Cilj ove doktorske disertacije bio je proučavanje procesa formiranja gustih nanostrukturnih biokeramičkih materijala na bazi kalcijum-hidroksiapatita i kalcijum-fosfata mikrotalasnim sinterovanjem, spark plazma sinterovanjem i toplim presovanjem, polazeći od stehiometrijskih i kalcijum deficitarnih nanočestičnih prahova kalcijum-hidroksiapatita dobijenih modifikovanim precipitacionim sintezama. Ispitan je uticaj svojstava polaznih prahova HAP i parametara procesiranja na mikrostukturne i fazne karakteristike, kao i na mehanička svojstva dobijenih gustih sinterovanih biokeramičkih materijala. Definisan je uticaj mikrostrukturnih parametara na žilavost i tvrdoću dobijenih monofaznih i bifaznih biokeramičkih materijala. Nanoindentacijom je utvrđen uticaj veličine zrna i faznog sastava na nanomehaničke karakteristike gustih mikro i nanostrukturnih materijala na bazi HAP i HAP/β-TCP. Svojstva materijala dobijenih mikrotalasnim sinterovanjem, spark plazma sinterovanjem i toplim presovanjem upoređeni su sa svojstvima materijala dobijenih konvencionalnim sinterovanjem.

Tez (Yüksek Lisans) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2000, Thesis (M.Sc.) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 2000, Bu çalışmada, mühendislik seramiklerin şekillendirilmesinde diğer şekillendirme yöntemlerine nazaran daha düşük maliyetli ve kolay bir üretim prosesine sahip olan slip döküm yöntemi kullanılarak, HAP-TZP seramiklerinin mekanik özellikleri geliştirilmeye çalışılmış ve sonuçlar literatürdeki çalışmalar ile karşılaştırılmıştır. Araştırmada; farklı oranlarda TZP ilavesi ve değişik sinterleme sıcaklıklarına göre hazırlanan karışımlar slip döküm yöntemiyle ön şekillendirilerek normal atmosfer koşullarında sinterlenmişlerdir. Daha sonra sinterlenmiş tabletlerin yoğunluk, sertlik, eğme mukavemeti ve kırılma tokluğu değerleri ölçülmüştür. Bu mekanik çalışmaların sonuçları literatürdeki değerlerle karşılaştırıldığında, beklenen değerlerin elde edilemediği ve ön sinterleme sonrasında bir sıcak presleme veya sıcak izostatik presleme işlemine ihtiyaç duyulduğu görülmüştür., In this study, slip casting process was used as an ease of manufacturing process and relatively low cost according to the other commercial forming techniques. By using this forming technique, HAP-TZP bioceramic composites was studied and the results were compared with the examples given in the literature. Throughout the research, composite mixture was prepared according to slip casting parameters and formed by casting tecnique. The green blocks containing various TZP ratio were sintered at different temperatures. Mechanical characterization studies on the sintered blocks were performed. Density, hardness, bending strength and fracture toughness of the sintered tablets were determined. The results of these mechanical studies were compared with literature and it was seen that HAP-TZP composites could not be successfully produced with only this forming technique and it must be needed hot pressing or hot isostatic pressing techniques., Yüksek Lisans, M.Sc.