Mao yöntemi ile nikel-titanyum alaşımı üzerine TiO2 kaplamasının büyütülmesi ve korozyon özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Mühendislik malzemelerinden olan NiTi ve alaşımları sahip oldukları şekil hafıza özelliği, süperelastisite, düşük yoğunluk, yüksek korozyon direnci, insan kemiğine en yakın elastisite modülüne sahip olması ve üstün biyouyumluluk özelliklerinden dolayı gerek sanayide gerekse sağlık sektöründe kullanımları gün geçtikçe artmaktadır. Ancak sanayi ve sağlık sektöründe bu alaşımların kullanımları sırasında ortaya çıkan yüzey problemleri, alaşımların kullanımını sınırlandırmaktadır. Bu alaşımların ömürlerini, kullanım alanlarını artırmak ve yüzey özelliklerinin iyileştirilmek için son yıllarda birçok kaplama yöntemi kullanılmaktadır. Bu kaplama yöntemlerinden biri de mikro ark oksidasyon (MAO) yöntemidir. Bu tez çalışmasında; NiTi taban malzemesinin yüzey özelliklerini iyileştirerek korozyon direncini artırmak amaçlanmıştır. MAO yöntemi ile belirlenen parametrelerde NiTi alaşımlı malzeme üzerine TiO2 kaplaması büyütülmüştür. Büyütülen kaplamanın yapısal analizleri SEM ve XRD ile yapılmıştır. Yüzeyde büyütülen kaplamanın ve taban malzemesinin korozyon direncini belirlemek ve karşılaştırmak için SBF sıvısı ve NaCl çözeltisi içerisinde potansiyodinamik polarizasyon testleri yapılmıştır. Yapılan testler sonucunda iki ortamda da kaplanmış numunenin korozyon direncini artırdığı ve taban malzemesinin korozyon direncinden daha yüksek olduğu tespit edilmiştir.

NiTi and its alloys being one of the engineering materials have been used increasingly day by day both in industry and health sector due to their shape-memory property, superelasticity, low density, high corrosion resistance, the closest modulus of elasticity to human bones and the superior biocompatibility properties. But, the surface problems arising during the use of these alloys in industry and health sector have restricted the use of these alloys. In recent years, in order to increase the area of usage and life of these alloys and to improve surface properties,a number of coating methods have been used. One of these coating methods is micro-arc oxidation (MAO) method.The aim of this study is to improve the corrosion resistance by coating the NiTi substrate material surface to improve properties. In parameters determined by MAO Method, TiO2 coating has been grown on NiTi alloyed material. Structural analysis of the grown coating has been conducted by SEM and XRD. Potentiodynamic polarization tests of substrate material and magnified coating on surface have been conducted in SBF fluid and in NaCl solution to determine and compare the corrosion resistance. As a result of the tests conducted; it has been determined that the corrosion resistance of coated samples are higher than that of the base material in two environments.