Bu çalışmada, TiNbSn alaşımı toz metalurjisi (T/M) yöntemlerinden geleneksel
sinterleme ile farklı gözenek oranlarında üretildi. Üretilen numunelerin optik
görüntüleri, SEM-EDX görüntü analizleri, XRD desen analizleri, basma dayanımları ve
in vivo ortamda biyouyumlulukları incelendi. Üretim yapılırken toz karışımlarının
homojen olması için, atomik olarak Ti-16Nb-4Sn element tozları dönen bir kap
içerisinde 12 saat süreyle karıştırıldı ve sonrasında gözenek oluşturmak için amonyum
bikarbonat ile karıştırılarak farklı basınçlarda briketlendi. Briketlenen ham numuneler
daha sonra farklı sıcaklıklarda ve farklı sürelerde argon gazı korumalı bir fırın içerisinde
sinterlendi. Böylece % 5.92 ile % 62.5 aralığında gözenekliliğe sahip numuneler
üretildi. Sinterleme sıcaklığı, sinterleme süresi ve soğuk presleme basıncının artması ile
gözenek oranlarının azaldığı görüldü. Üretilen numunelerin SEM-EDX ve XRD
analizlerinde α (hcp) ve β (bcc) fazlarının oluştuğu, sinterleme sıcaklığı ve sinterleme
süresinin artması ile αʺ faz yapısının varlığı görüldü. Üretilen numunelerden gözenek
oranının azalması ile basma dayanımlarının arttığı ve kemiğin basma dayanımından
daha fazla olduğu belirlendi. İn vivo ortamda yapılan biyouyumluluk çalışmasında
gözenek oranının artması ile yeni kemik ve fibröz doku oluşumunun iyi olduğu, ayrıca
herhangi bir doku nekrozunun olmadığı anlaşıldı.
In this study, TiNbSn alloy was produced at different porosity ratios by
conventional sintering from powder metallurgy (P/M) methods. Optical images of
produced samples, SEM-EDX image analysis, XRD pattern analysis, compression
strengths and their biocompatibility in vivo environment were examined. In order to
make the powder mixtures homogeneous during the production, atomic Ti-16Nb-4Sn
element powders were mixed in a rotating vessel for 12 hours, and then briquetted at
different pressures by mixing with ammonium bicarbonate to form pores. The
briquetted raw samples were then sintered in an argon gas-protected furnace at different
temperatures and at different times. Thus, porous samples with porosity from 5.92 % to
62.5 % were produced. It was seen that the porosity decreased with increasing sintering
temperature, sintering times and briquetting pressure. The SEM-EDX analyzes of the
produced samples showed that the α (hcp) and β (bcc) phases formed, and α" phase
structure was seen with increasing sintering temperature and sintering times. In XRD
analyzes, it was realized that extra α" martensite phase also formed together the α and β
phases. It was determined that the decrease of the porosity of the produced specimens
increased the compressive strengths and was higher than the compressive strength of the
bones. In vivo biocompatibility study, it was understood that the increase of porosity,
the formation of new bone and fibrous tissue was good, and there was no tissue
necrosis.
