Potasyum Mikası Ve Florapatit İçeren Cam Seramiklerin Kristalizasyon Davranışları, İşlenebilirlik Özellikleri Üzerine Değişen Oranda Çekirdeklenme Katalisti (zro2) İlavesinin Etkisinin İncelenmesi Ve Biyoaktivite Karakterizasyonu

Abstract

Deneysel çalışmanın ilk aşamasında ağırlıkça 7:3 oranında potasyum mikası ve florapatit içeren cam bileşimlerine farklı oranlarda çekirdeklenme katalisti (ZrO2) ilavesi yapılarak cam bileşimleri hazırlanmıştır ve uygun sıcaklıklarda dökülerek bu kompozisyonlara ait camlar elde edilmiştir. Diferansiyel termal analiz (DTA) ile cama ait cam geçiş ve kristalizasyon sıcaklıkları, X-ışınları difraksiyonu (XRD) analizleri ile yapı içinde oluşan fazlar ve oluşma sıraları belirlenmiştir. Yapılan XRD analizleri ile her bileşim için florapatit ile mikanın aynı sıcaklıkta temel cam fazından çöktüğü belirlenmiştir. Elde edilen DTA ve XRD verilerinden cam seramik üretimi için gerekli ısıl işlem sıcaklıkları belirlenmiştir. Deneysel çalışmanın ikinci aşamasında mikroyapı karakterizasyonu, mikrosertlik ve işlenebilirlik testleri için silindir ve disk şeklinde numuneler dökülmüştür. Elde edilen numunelere belirlenen sıcaklıklarda ısıl işlemler uygulanarak taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile mikroyapı karakterizasyonu, mikrosertlik testleri ile sertlikleri ve elde edilen sonuçlar doğrultusunda disk numunelere matkapla delerek işlenebilirlik testleri uygulanmıştır. Çalışılan bileşimlere yapay vücut sıvısı (SBF) içerisinde in-vitro biyoaktivite testi uygulanmıştır. In-vitro biyoaktivite karakterizasyonu sonucunda numune yüzeyinde oluşan tabakanın hangi faza ait olduğunun belirlenmesi amacıyla ince film XRD (TF-XRD) analizi yapılmıştır. Numune yüzeyinde oluşan tabakanın morfolojisinin belirlenmesi amacıyla taramalı elektron mikroskobu (SEM) kullanılmıştır. In-vitro biyoaktivite testi sonucunda numune yüzeyinde oluşan fazların moleküler bağ karakterizasyonunun belirlenmesi için FTIR (Fourier Transform Infrared Spectrometer) kullanılmıştır.

In the first stage of the experimental studies, glass compositions having 3:7 weight ratio of flourapatite to potassium mica with different amount of nucleation agent (ZrO2) were prepared and melted at proper temperatures. Differential thermal analysis (DTA) and X-Ray diffraction (XRD) methods were applied in order to determine glass transition and crystallization temperatures and characterize phase precipitation sequence and identify phases. According to the DTA and XRD results, heat treatment programmes of glass-ceramic production were determined. In the second stage of the experimental studies, disc and cylindrical shaped samples were prepared to determine the microstructural and mechanical properties in terms of microhardness and machinability. Heat treatment methods were applied to the glass specimens in order to make microstructural characterization by using scanning electron microscope (SEM) and microhardness test for determining hardness values of the specimens and according to the obtained results, machinability test was applied by drilling. In order to investigate the bioactivity of the obtained glass-ceramics, samples were characterized by in-vitro characterization in simulated body fluid (SBF). The thin film X-Ray Diffraction (TF-XRD) analysis was used to investigate the phases which were precipitated on the surfaces of the specimens. Microstructure analysis of the surfaces was made by scanning electron microscope (SEM). The molecular bonding characterization was applied by using Fourier Transform Infrared Spectrometer (FTIR).