Katodik Ark Fbb Yöntemi İle Ti6al4v Altlık Malzemesi Üzerine Kaplanmış Magnezyumun Morfolojisine Bias Geriliminin Etkisi

Abstract

Magnezyum alaşımlarının biyouyumluluğu, kemik oluşumunu sağlaması, düşük korozyon dayanımı sebebiyle dokuda çözünebilmesi ve çok düşük toksik özelliği nedeniyle, gelecekteki ortopedik uygulamalarda kullanılabilecek biyomalzemeler olması beklenmektedir. Diğer taraftan, Ti6Al4V alaşımı yüksek dayanım özelliği, yüksek yük taşıma kabiliyeti ve kemiğe yakın elastisite modülü nedeniyle, halen ortopedik uygulamalarda çok tercih edilen bir biyomalzemedir. Bu sebeple, her iki malzemenin en avantajlı özelliklerinden yararlanılması amacıyla, titanyumun magnezyum ile giydirilerek hibrid bir biyomalzeme oluşturulması fikri cazip görünmektedir. Ancak, titanyum ve magnezyumun birbiri içinde çözünürlüğünün olmaması ve intermetalik bileşik oluşturmamaları, birleştirilmeleri için kullanılabilecek yöntemleri sınırlamaktadır. Bu çalışmada titanyum, magnezyum ile katodik ark fiziksel buhar biriktirme (FBB) yöntemi kullanılarak kaplanmıştır ve bias geriliminin kaplama morfolojisi üzerindeki etkileri incelenmiştir.

Magnesium alloys are expected to be the biomaterials of the future orthopedic applications due to their biocompatibility, ability to promote bone formation, resorbability by tissue due to low corrosion resistance, and very low toxicity. Ti6Al4V alloy, on the other hand, is currently a very popular biomaterial in orthopedic applications as it offers high strength, high load-bearing capacity and a similar Young’s modulus to bone. Therefore, the idea of having a hybrid material by dressing titanium with magnesium to utilize the most advantageous properties of both materials seems attactive. However, titanium and magnesium do not have solubility in each other nor do they form an intermetallic compound, leaving limited solutions for joining. In this study, titanium was coated with magnesium via cathodic arc PVD and the effects of bias voltage on the morphology of coatings were investigated.