CP-titanyum`un anodizasyonu

Abstract

Titanyum alaşımları yüksek mukavemet, mükemmel korozyon direnci ve iyi bir işlenebilirliğe sahiptir ve implant malzeme olarak, ortopedik uygulamalarda, eklem protezi ve kemik yenileme malzemesi olarak da yüz-çene cerrahisinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Vücutta kullanılan Titanyum ve alaşımları iyi biyouyumluluğa sahip olmalarına rağmen aşınma dirençleri düşük ve sürtünme katsayıları yüksektir. Titanyum ve alaşımlarının aşınma davranışını iyileştirmek için birkaç yüzey işlemi uygulanır ve bu yöntemlerinden biri de anodizasyondur.Bu çalışmada, CP-Ti(Grade 2) farklı işlem parametrelerinde anodize edilmiştir. Ayrıca, CP-Ti plazma atmosferinde nitrürlenmiş ve sonra, anodize edilmiş, böylece dublex işlem de gerçekleştirilmiştir. Yapısal, mekanik ve tribolojik özellikler, XRD, Raman, SEM, optik mikroskop, mikrosertlik ve aşınma cihazı ile tespit edilmiştir. Çalışma sonucunda, anodizasyon işlemi sonrası yüzeyde anataz fazı içeren oksit tabakasının oluştuğu, artan potansiyel ile oksit tabakası faz şiddetleri ve kalınlığının arttığı görülmüştür. Ayrıca dubleks yüzey işleminin yüzeyde oluşan oksit tabakasının kararlılığını artırdığı, yapıda rutil fazının oluşmasına sebep olduğu tespit edilmiştir. Yapıda rutil fazının oluşması da mekanik ve tribolojik özelliklerin daha iyi olmasını sağlamıştır.

Titanium alloys have high mechanical strength, excellent corrosion resistance and good machining ability. These alloys are used widely as implant materials at orthopedic application, joint prosthesis and bone renewal materials at face-chin surgery. Titanium and its alloys used in body have good biocompability but they have low wear resistance and high friction coefficients. Several surface treatments are applied to titanium and its alloys in order to improve wear behavior and anodizasyon is one of those treatments.In this study, CP-Ti(Grade 2) is anodized in at various treatment parameters. In addition, CP-Ti was nitrided in plasma atmosphere and then anodized, thus duplex treatment also realized. Structural, mechanical and tribological properties was investigated by using XRD, Raman, optical microscope, micro hardness and pin-on disc wear equipment. It was observed in this study that, oxide layer which contains anatase phase forms on the surface and oxide layer thickness and peak intensity increase as the potential increases. It was also seen that dublex treatment cause the increase of oxide layer thickness and rutil phase formation in the structure. Rutil phase formation in the structure improves the mechanical and tribological prosperities.