Hidroksiapatit / seryum oksit kompozitleri: Sinterleme, mikroyapısal, mekanik ve invitro biyoaktivite özellikleri

Süleyman Serdar Pazarlıoğlu
2019 International Journal of Advances in Engineering and Pure Sciences  
In the present study, the effects of cerium oxide (CeO 2 ) additive on the sinterability, microstructural, mechanical and in-vitro bioactivity properties of a commercially synthetic hydroxyapatite (HA) was investigated. HA without CeO 2 additive started to decompose at 1100 o C, but the decomposition temperature of the CeO 2 added samples decreased up to 900 o C. Decomposition rate of the sintered samples increased by increasing sintering temperature. It was about 5.8% for pure HA, and
more » ... re HA, and increased to 11.4% when the CeO 2 additive to HA reached to 2.5 wt%. SEM images showed that an excessive grain growth as well as microcracks occured on the surface of pure HA when it was sintered at the temperatures than that of 1100 o C. The microcracks were also observed on the surface of HA-CeO 2 composites, when they were sintered at 1300 o C. The composite of HA-0.5CeO 2 sintered at 1100 o C possess the higher fracture toughness (Kıc) (2.510 ± 0.225 MPam -1/2 ) and the higher compressive strength (152.73 ± 6.31 MPa) compared to other HA-CeO 2 composites, and its mechanical properties are higher than that of pure HA at about 2-3 times. In-vitro bioactivity test results showed that apatite layers on the surface of the samples were in the different morphologies. Öz Bu çalışmada, seryum oksit (CeO 2 ) ilavesinin ticari saflıktaki bir sentetik hidroksiapatitin (HA) sinterlenebilme, mikroyapısal, mekanik ve in-vitro biyoaktivite özelliklerine etkileri incelenmiştir. CeO 2 ilavesiz HA 1100 o C sıcaklıkta dekompoze olmaya başlamış, CeO 2 ilave edilmiş numunelerde dekompoze olma sıcaklığı ise 900 o C' ye kadar düşmüştür. Sinterlenmiş numunelerin dekompoze olma oranı sinterleme sıcaklığının artmasıyla artmıştır. Saf HA' nın dekompoze olma oranı yaklaşık % 5.8 iken, HA' ya yapılan CeO 2 katkı maddesi ağır-lıkça% 2.5' e ulaştığında %11.4' e yükselmiştir. SEM görüntüleri 1100 o C' nin üstündeki sıcaklıklarda sinterlenen saf HA' nın yüzeyinde aşırı tane büyümelerinin yanı sıra mikroçatlakların meydana geldiğini göstermiştir. Mikroçatlaklar ayrıca HA-CeO 2 kompozitlerinin yüzeyinde, 1300 o C sıcaklıkta sinterlendiklerinde gözlemlenmiştir. 1100 o C' de sinterlenmiş HA-0.5CeO 2 kompoziti, diğer HA-CeO 2 kompozitlerine kıyasla daha yüksek kırılma tokluğu (Kıc) (2.510 ± 0.225 MPam -1/2 ) ve daha yüksek basma dayanımına (152.73 ± 6.31 MPa) sahiptir ve mekanik özellikleri saf HA' dan yaklaşık 2-3 kat daha yüksektir. İn-vitro biyoaktivite testi sonuçları, numunelerin yüzeyindeki apatit katmanlarının farklı morfolojilerde olduğunu göstermiştir.
doi:10.7240/jeps.512240 fatcat:n6byin4jqffadjofw3czfdejw4