Wear and corrosion behaviour of electrochemically deposited bioactive haydroxyapatite coatings on implant materials

Abstract

Kalsiyum fosfat esaslı seramikler biyouyumlu oluslarından dolayı biyomedikaluygulamalarda kemik yerine geçebilen ilgi çekici malzemelerdir. Var olanbiyomalzemelerden daha çok gelecek vaat etmeleri, kemik büyümesini tesvik ederekprotezlerin daha hızlı tespitini saglamalarındandır.Özellikle hidroksiapatit (HA) [Ca10(PO4)6(OH)2] kemik yerine geçen ve kemik tamirmalzemesi olarak bilinen biyoaktif bir malzemedir. HAP kaplamaların hazırlanmasındakullanılan çesitli metotlar arasında Ca ve P tasıyan sıvı elektrolitler kullanılarak yapılanelektrokimyasal çöktürme son yıllarda tüm dikkatleri üzerinde toplamıstır. Bunun nedenikaplama üretiminde çesitli avantajlara sahip olmasıdır. Düsük islem sıcaklıgı, karmasıksekilli parçalar üzerinde homojen kaplama çöktürme kabiliyeti, çöktürme kalınlıgınınkolay kontrolü, bir dereceye kadar yüksek saflık temini gibi unsurlar bu avantajlar arasındasayılabilir.Bu çalısmada; 316 L paslanmaz çeligi üzerinde elektrokimyasal çöktürme yöntemi ileHAP kaplamalar olusturulmustur. Olusturulan kaplamaların asınma ve korozyondavranısları incelenmistir. HAP çökeltilerin karakterizasyonu; taramalı elektronmikroskobu (SEM) enerji dagılım spektrometresi (EDS), X-ısınları difraktometresi (XRD),görüntü analiz sistemi aparatlı optik mikroskop ve FTIR ile gerçeklestirilmistir.

Calcium phosphate-based ceramics are attractive materials as bone substitutes inbiomedical applications due to their inherent biocompatibility. They promise betterproperties over existing biomaterials because of their ability to promote intimate bonegrowth and rapid fixation.In particular, hydroxyapatite (HA) formulated as [Ca10(PO4)6(OH)2] has been recognisedas a bioactive material usable as a bone substitute and bone repair material. Among severalmethods for preparing HA coatings, electrochemical deposition using aqueous electrolytecontaining Ca and P bearing has attracted considerable attention for a decade because it isclaimed to have a variety of advantages for coating fabrication, such as low processtemperature, ability to deposit uniform coatings on bodies of complex shape, easy controlof deposit thickness, and achieving high purity to a certain degree.In this thesis, HA coatings on 316 Stainless Steel were formed by using electrochemicaldeposition technique, and the wear and corrosion behaviour of these coatings wereinvestigated. The HA deposits were characterized using, scanning electron microscopy(SEM) with energy dispersive X-ray microanalysis (EDS), X-ray diffraction (XRD),optical microscope with image analyser and Fourier Transform Infrared spectroscopy(FTIR).