316l PASLANMAZ ÇELİĞİN BİYOSERAMİK İLE KAPLANMASI

Abstract

ÖZET

316L paslanmaz çeliğin son yıllarda en çok kullanılan alanı biyomedikaldir. Bunun sebebi hem mekanik dayanıklılığı hem de Ti6Al4V alaşıma göre daha ucuz olmasıdır. Ama zayıf korozyon direnci, biyomedikal uygulamalar için implant malzemeleri olarak 316L paslanmaz çeliğin ana dezavantajıdır. Bu nedenle, 316L paslanmaz çeliğinin korozyon direncini, biyouyumluluğunu ve biyoaktivitesini aynı anda iyileştirebilecek çeşitli kaplama teknikleri ile yüzey modifikasyonu gereklidir. Bu çalışmada incelenecek numuneler önce 316L paslanmaz çelik levhadan 10x10x0.5 mm lazer kuponlarda kesilmiştir. Kaplama öncesi ön yüzey hazırlama işlemlerinden sonra numuneler, dip coating ile farklı 165, 244 ve 400 mm/dk hızlarda PCL ve PCL+CaSiO3 ile kaplanmıştır.

İncelenen numunelerin, kaplamadan önce ve sonra ağırlığı ölçümü, disk-üzeri-bilye tipi aşınma testi, EDS bağlantılı SEM cihazında yapısal analiz, FTIR, TGA ve XRD analizleri gerçekleştirildi. Hem PCL hem de PCL+ CsSiO ile kaplanan 316L paslanmaz çeliğin SBF içinde in vitrotro biyoaktivitesi 3,5,7 gün bekleterek araştırıldı. Ayrıca 316L paslanmaz çeliğin kaplandıktan sonra korozyon direnci potansiyodinamik polarizasyon korozyon test cihazı ile değerlendirildi. Son olarak SBF ortamına daldırılmış numunelerin yüzey görünümleri SEM ve EDS testleri ile incelenmiştir. 400 mm/dk hızda PCL+CaSiO3 kaplanmış 316L paslanmaz çeliğin korozyon direnci iyileşmiş ve biyoaktivite özellik kazanmıştır.

ABSTRACT

In recent years, 316L stainless steel has been widely used in biomedical applications due to its mechanical strength and cost-effectiveness compared to Ti6Al4V alloy. However, the poor corrosion resistance of 316L stainless steel is the main drawback that limits its use in implants for biomedical applications. To overcome this weak point, it is necessary to modify the surface using various coating techniques, which can simultaneously improve the corrosion resistance, biocompatibility and bioactivity of 316L stainless steel. In this study, the samples to be examined were first cut from 316L stainless steel plate in 10x10x0.5 mm laser coupons. After the preliminary surface preparation, the samples were coated with PCL and PCL+CaSiO3 at different speeds of 165, 244 and 400 mm/min with dip coating. Weight measurement of the examined samples before and after coating, disc-on-ball type wear test, structural analysis by EDS combined with SEM, FTIR, TGA and XRD analyzes were performed. In vitro bioactivity of 316L stainless steel coated with both PCL and PCL+ Calcium Silicate immersed in SBF for 3.5,7 days was investigated. In addition, the corrosion resistance of 316L stainless steel after coating was evaluated with a potentiodynamic polarization corrosion test device. Finally, the surface appearances of the samples immersed in the SBF medium were examined by SEM and EDS analysis. The corrosion resistance of 316L stainless steel coated with PCL+CaSiO3 at a speed of 400 mm/min improved and gained bioactivity.