193117

BOR KATKILI HİDROKSİAPATİT ÜRETİMİ VE KARAKTERİZASYONU: BOR ORANI VE SİNTERLEME SICAKLIĞININ YAPI VE MEKANİK ÖZELLİKLER ÜZERİNDEKİ ETKİSİ

Bu çalışma kapsamında, hidroksiapatitin (HA’nın) yüksek biyouyumluluğu ile borun (B’nin) kemik oluşumunu hızlandırıcı etkisinin birleştirilmesi düşüncesinden yola çıkılarak asit-baz metodu ile B katkılı HA üretimi amaçlanmış olup; sentezleme aşamasında kullanılan farklı B oranlarının ve sinterleme aşamasında kullanılan farklı sinterleme sıcaklıklarının, faz oluşumu, faz kararlılığı, sinterlenebilirlik, yoğunlaşma ve mekanik özellikler (basma testi ve mikrosertlik) üzerindeki etkileri incelenmiştir. Yapılan çalışmalar sonucunda "B katkılı HA" tozları üretilmiş olup; borun HA yapıya sinterleme sonrası dahil olduğu belirlenmiştir. Katkısız ve farklı oranlarda B katkısı kullanılarak sentezlenip pelet haline getirilen numunelerde, sinterleme sıcaklığı ile birlikte yoğunluk, mikrosertlik ve basma dayanımları değerlerinde artış olduğu belirlenmiş; sentezleme aşamasında kullanılan B oranındaki artış ile yoğunluk ve mikrosertlik değerlerinde azalma olduğu tespit edilmiştir. Çalışmada elde edilen veriler; istenilen yoğunluk, sertlik ve basma dayanımına sahip B katkılı HA üretebilmek için kullanılabilecek B oranı ve sinterleme sıcaklığı hakkında bilgi vermektedir.

Anahtar Kelimeler:

Bor katkılı hidroksiapatit, sentezleme; sinterleme; mikrosertlik; basma dayanımı.

PDF

___

Kweh, S.W.K. ve Khor, K.A., “The Production and Characterization of Hydroxyapatite (HA) Powders”, Journal of Materials Processing Technology, Cilt 89-90, No 1-3, 373-377, 1999.
Afshar, A., Ghorbani, M., Saeri, M.R., Ehsani, N. ve Sorrell, C.C., “Some Important Factors in the Wet Precipitation Process of Hydroxyapatite”, Materials and Design, Cilt 24, No 3, 197-202, 2003.
Albayrak, O. ve Altintas, S., “Production of "Tricalcium Phosphate/Titanium Dioxide" Coating Surface on Titanium Substrates”, Journal of Materials Science & Technology, Cilt 26, No 11, 1006-1010, 2010.
Kong, L.B., Ma, J. ve Boey, F., “Nanosized Hydroxyapatite Powders Derived From Coprecipitation Process”, Journal of Materials Science, Cilt 37, No 6, 1131-1134, 2002.
Albayrak, O. ve Altintas, S., “Bioceramic Coating on Metallic Substrates: Hydroxyapatite Coating on Ti and Ti6Al6V Substrates by Electrophoretic Deposition Method”, VDM Verlag Dr. Müller, Saarland-Germany, 2011.
Kumta, P.N., Sfeir, C., Lee, D.H., Olton, D. ve Choi, D., “Nanostructured Calcium Phosphates for Biomedical Applications: Novel Synthesis and Characterization”, Acta Biomaterialia, Cilt 1, No 1, 65-83, 2005.
Albayrak, O., El-Atwani, O. ve Altintas, S., “Hydroxyapatite Coating on Titanium Substrate by Electrophoretic Deposition Method: Effects of Titanium Dioxide Inner Layer on Adhesion Strength and Hydroxyapatite Decomposition”, Surface & Coatings Technology, Cilt 202, No 11, 2482-2487, 2008.
Albayrak, O., Oncel, C., Tefek, M. ve Altintas, S., “Effects of Calcination on Electrophoretic Deposition of Naturally Derived and Chemically Synthesized Hydroxyapatite”, Reviews on Advanced Materials Science, Cilt 15, 10-15, 2007.
Nagai, H. ve Nishimura, Y., “Hydroxyapatite, Ceramic Material and Process for Preparing Thereof”, Patent US Patent 4330514, 1980.
Hakki, S.S., “Boron Regulates Mineralized Tissue-Associated Proteins in Osteoblasts”, Journal of Trace Elements in Medicine and Biology, Cilt 24, No 4, 243-250, 2010.
Barheine, S., Hayakawa, S., Jager, C., Shirosaki, Y. ve Osaka, A., “Effect of Disordered Structure of Boron Containing Calcium Phosphates on Their In Vitro Biodegradability”, Journal of American Ceramic Society, Cilt 94, No 8, 2656-2662, 2011.
Ternane, R., Cohen-Adad, M.Th., Panczer, G., Goutaduier, C., Kbir-Ariguib, N., Trabelsi-Ayedi, M., Florian, P. ve Massiot, D., “Introduction of Boron in Hydroxyapatite: Synthesis and Structural Characterization”, Journal of Alloys and Compounds, Cilt 333, No 1-2, 62-71, 2002.
Guler, H., “Solid State Synthesis of Calcium Borohydroxyapatite”, Solid State Sciences, Cilt 13, No 11, 1916-1920, 2011.
Baykal, A. ve Kizilyalli, M., “Bor İhtiva Eden Apatit Yapıların Sentezi ve Karakterizasyonu”, BAÜ Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, Cilt 5, No 1, 153-160, 2003.
Ito, A., Aoki, H., Miura, N., Otsuka, R. ve Tsutsumi, A., “Flux Growth and Crystal Structure of Boron-Containing Apatite”, Journal of Ceramic Society of Japan, Cilt 96, No 1111, 305-309, 1988.
Ito, A., Aoki, H., Miura, N., Otsuka, R. ve Tsutsumi, A., “Structure of Borate Groups in Boron-Containing Apatite”, Journal of Ceramic Society of Japan, Cilt 96, No 1114, 707-709, 1988.
Barheine, S., Hayakawa, S., Osaka, A. ve Jaeger, C., “Surface, Interface, and Bulk Structure of Borate Containing Apatitic Biomaterials”, Chemistry of Materials, Cilt 21, No 14, 3102-3109, 2009.
Yang, C., Guo, Y.K. ve Zhang, M.L., “Thermal Decomposition and Mechanical Properties of Hydroxyapatite Ceramic”, Transactions of Nonferrous Metals Society of China, Cilt 20, No 2, 254-258, 2010.
Lahiri, D., “Boron Nitride Nanotube Reinforced Hydroxyapatite Composite”, Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials, Cilt 4, No 1, 44-56, 2011.
Khoshsima, S., “A Study on Development of Machinable Calcium Phosphate Based Bio-composites with Zirconia, Boron Oxide and Lanthanum Oxide”, MSc Thesis, Middle East Technical University, 2015.
Hayakawa, S., Sakai, A., Tsuru, K., Osaka, A., Fujii, E., Kawabata, K. ve Jager, C. “Preparation and Characterization of Boron Containing Hydroxyapatite”, Key Engineering Materials, Cilt 361-363, No 9, 191-194, 2008.
Özzaman, S., Evcin, A., Ersoy, B., Kavas, T. ve Küçük, A., “Synthesis and Characterization of Boron Containing Hydroxyapatite Bioceramics”, Seres2014: III. Uluslararası Seramik Cam Emaye Sır ve Boya Kongresi, Eskişehir, 2014.
Özzaman, S., “Borik Asit Katkılı Hidroksiapatit Üretimi ve Karakterizasyonu”, Afyonkarahisar Kocatepe Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Bölümü, Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Uygulama Raporu, 2012.
Albayrak, O., “Hydroxyapatite Coating on Ti and Ti6Al4V Substrates by Using Electrophoretic Deposition Method”, PhD Dissertation, Bogazici University, Institute of Science and Technology, 2008.
Wei, M., Ruys, A.J., Milthorpe, B.K. ve Sorrell, C.C., “Precipitation of Hydroxyapatite Nanoparticles: Effects of Precipitation Method on Electrophoretic Deposition”, Journal of Materials Science: Materials in Medicine, Cilt 16, No 4, 319-324, 2005.
Ye, H., Liu, X.Y. ve Hong, H., “Characterization of Sintered Titanium/Hydroxyapatite Biocomposite Using FTIR Spectroscopy”, Journal of Materials Science: Materials in Medicine, Cilt 20, No 4, 843-850, 2009.
Albayrak, O. Ipekoglu, M., Mahmutyazicioglu, N., Varmis, M., Kaya, E. ve Altintas, S., “Preparation and Characterization of Porous Hydroxyapatite Pellets: Effects of Calcination and Sintering on the Porous Structure and Mechanical Properties”, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part L: Journal of Materials Design and Applications, doi: 10.1177/1464420715591859, 2015.