Abstract

Biyomalzemeler, canlı dokuları desteklemek ya da tedavi etmek için kullanılan doğal ya da sentetik malzemeler olarak tanımlanırlar. Bir biyomalzeme için en önemli özelliklerin başında biyouyumluluk gelmektedir. Kısaca, biyomalzemenin kemik doku ile kimyasal bağ yapması istenmektedir. Bu amaçla da biyoaktif malzemeler geliştirilmiştir. Bu çalışmada da biyoaktif bir malzeme olan apatit – wollastonit esaslı malzemenin, tamamen amorf olarak cam fazında üretimi yapılmış ve malzeme sonrasında mekanik özelliklerini geliştirmek için yaklaşık 11000C civarlarında kristalize edilmiştir. Kristalize olan cam seramik yapılı bu malzemenin mekanik özellikleri incelenmiş ve herhangi bir ısıl işlem görmemiş olan cam yapıdaki numuneyle karşılaştırılmıştır. Mekanik özelliklerin belirlenmesinde ilk olarak vickers yöntemiyle mikrosertlik ölçümü yapılmış ve oluşan izden yararlanarak indentasyon tekniği ile malzemenin kırılma tokluğu hesaplanmıştır. Sonuçlar incelendiğinde amorf yapıdan kristalize olan numunenin sertliğinde hafif bir artış gözlemlenmiştir. Bununla birlikte seramik yapılı malzemelerin kullanımını arttıracak en önemli özellik olan kırılma tokluğu kristalizasyon işlemi ile oluşan tanesel yapıdan güçlü bir şekilde etkilenerek kıyas numunesinde yaklaşık %110luk bir kırılma tokluğu değerinde artış göstermiştir.

References

[1]. KAYAN, S., “Apatit Wollastonit Cam Seramik ile Gözenekli Biyoalzeme Üretimi”,Sakarya Üniversitesi, Teknoloji Fakültesi, 2014.
[2]. HENCH, L.L., “Bioactive Ceramics: Theory and Clinical Applications”, 7th InternationalSymposium on Ceramics in Medicine, Turku, Finland, July 1994.
[3]. BEST, S.M., “Bioceramics: Past, present and for the future”, Journal of the EuropeanCeramic Society 28 (2008) 1319–1327.
[4]. RAMAHAN, Mohamed, “Bioactive glass in tissue engineering”, Acta Biomaterialia 7(2011) 2355–2373.
[5]. TİMUÇİN, M., “Apatit Wollastonit Biyoaktif Seramiklerin Üretimi ve Karakterizasyonu”,Tübitak Projesi, Ankara, Mayıs, 2008.
[6]. KAUR, G., “Mechanical properties of bioactive glasses, ceramics, glass-ceramics andcomposites: State-of-the-art review and future challenges”, Materials Science & Engineering C104 (2019) 109895.
[7]. APEL, J.P., “Phenomena and mechanisms of crack propagation in glass-ceramics”, J.Mech. Behav. Biomed. Mater. 1 (4) (2008) 313–325.
[8]. Thompson, I.D., “Mechanical properties of bioactive glasses, glassceramics andcomposites”, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part H: J. Engg. Med.(Proc Inst Mech Eng H) 212 (2) (1998) 127–136.
[9]. TİMUÇİN, M., “Apatit Wollastonit Biyoaktif Seramiklerin Üretimi ve Karakterizasyonu”,Tübitak Projesi, Ankara, Mayıs, 2008.
[10]. PARK, J., “Tribological properties of MgO–CaO–SiO2–P2O5–F-based glass-ceramicfor dental applications”, Materials Letters 61 (2007) 1916–1921.
[11]. ERCENK, E., “The crystallization kinetics of the CaO-SiO2-P2O5-MgO-Al2O3 baseglass system”, Journal of Non-Crystalline Solids 387 (2014) 101–106.
[12]. PARK, J., “Bioceramics: Properties, Characterizations, and Applications”, Springer,2008.
[13]. PARK, J., “Tribological behavior of alumina-added apatite–wollastonite glass–ceramicsin simulated body fluid”, Materials Chemistry and Physics 124 (2010) 113–119.
[14] Quinn GD, Swab JJ, Patel P. Fracture toughness of modern and ancient glasses and glassceramics as measured by the SEPB method. Ceram Eng Sci Proc. 2019;39(2):1–13.
[15] Han, W., Glass ceramic of high hardness and fracture toughness developed from iron-richwastes, Acta Metall. Sin. (Engl. Lett), 22 (2009), 181–190.