Mikroemülsiyon Tekniği ile Üretilmiş Hidroksiapatit Nanoparçacıkların Ti6Al4V Altlıklar Üzerine Elektroforetik Biriktirme Yöntemi ile Kaplanması ve Vakum Ortamında Sinterlenmeleri
Yıl: 2020 Cilt: 10 Sayı: 2 Sayfa Aralığı: 158 - 167 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.7212/zkufbd.v10i2.1600 İndeks Tarihi: 18-06-2021
Mikroemülsiyon Tekniği ile Üretilmiş Hidroksiapatit Nanoparçacıkların Ti6Al4V Altlıklar Üzerine Elektroforetik Biriktirme Yöntemi ile Kaplanması ve Vakum Ortamında Sinterlenmeleri
Öz: Bu çalışmada mikroemülsiyon tekniği kullanılarak üretilmiş biyouyumlu hidroksiapatit nano parçacıkların Elektroforetik biriktirme(EPD) yöntemiyle Ti6Al4V altlıklar üzerine kaplanmaları ve vakum ortamında sinterlenmeleri incelenmiştir. Mikroemülsiyon tekniğiylehidroksiapatit nanoparçacık üretiminde yüzey aktif madde olarak Sodyum Dodesil Sülfat (SDS), su emülsiyon ortamı olarak kalsiyumhidroksit solüsyonu, ikinci sıvı organik matris ortamı olarak benzen ve fosfor kaynağı olarak seyreltilmiş ortofosforik asit kullanılmıştır.Nano boyutta HAp parçacıkları, hızlı bir karıştırma işlemi ile oluşan su mikroemülsiyonu içinde çökeltme reaksiyonu sonucundaüretilmiştir. Sentezlenen hidroksiapatit nanoparçacıkların boyutunun Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) incelemeleri ile 20-200nm aralığına olduğu belirlenmiştir. Nano hidroksiapatit parçacıkları sentezlendikleri su ortamında doğru akım (DC) güç kaynağıkullanılarak 5, 10, 15, 20 ve 30 dakikalık sürelerde elektforetik biriktirme yöntemiyle kaplanmış, hava ortamında yavaş kurutulmuş ve1000 °C’de 10-4 mbar vakum altında 20 dakika sinterlenmiştir. Sentezlenen nano hidroksiapatit parçacıklar ve kaplamaların kiristalyapı oluşumları X - Işınları difraksiyonu (XRD) kullanarak incelenmiştir. Kaplamaların sinterleme öncesi ve sonrası mikroyapıları ışıkmikroskobuyla incelenip belirtilmiştir.
Anahtar Kelime: Electrophoretic Deposition of Hydroxyapatite Nanoparticles Synthesized by Microemulsion Technique on Ti6Al4V Substrates and their Sintering in Vacuum Ambient
Öz: In this study, the coating of biocompatible hydroxyapatite nanoparticles produced by using microemulsion technique on Ti6Al4V substrates by electrophoretic deposition (EPD) method and their sintering in vacuum environment were investigated. In the production of hydroxyapatite nanoparticles by microemulsion technique, Sodium Dodecyl Sulphate (SDS) was used as a surfactant, calcium hydroxide solution as a water emulsion medium, benzene as a second liquid organic matrix medium and diluted orthophosphoric acid as a source of phosphorus. Nano sized HAp particles were produced as a result of precipitation reaction in a water microemulsion formed by a rapid mixing process. The size of the synthesized hydroxyapatite nanoparticles was determined to be in the 20-200 nm range by Scanning Electron Microscope (SEM) examinations. Nano hydroxyapatite particles were coated by electrophoretic deposition method for 5, 10, 15, 20 and 30 minutes using a direct current (DC) power source in the water environment where they were synthesized, dried slowly in air ambient and sintered at 1000 ° C under 10-4 mbar vacuum for 20 minutes. Synthesized nano hydroxyapatite particles and crystal structure formations of coatings were examined by using X - Ray diffraction (XRD). The microstructures of the coatings before and after sintering were examined and specified with a light microscope.
Anahtar Kelime: Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
- Abdeltawap, A., Shoeib, M., Mohamed, S. 2011. Electrophoretic deposition of hydroxyapatite coatings on titanium from dimetlyformamide suspencions. Surf. Coat. Tech. 206: 43-50. Doi: 10.1016/j.surfcoat.2011.06.034
- Ahn, E., Gleason, N., Nakahira, A., Ying, J. 2001. Nanostructure processing of hydroxyapatite based bioceramics. Nano Lett. 1: 149-153. Doi: 10.1021/nl0055299
- Amrollahia, P. 2015. Electrophoretic deposition (EPD): Fundamentals and applications from nano- to micro-scale structures. Springer, Germany. pp. 1-27. Doi: 10.1007/978-3- 319-15207-3_7-1
- Ashok, G., Tokeer, A., Sonalika, V., Jahangeer, A. 2008. Microemulsion route to the synthesis of nanoparticles. Pure Appl. Chem. 80: 2451–2477. Doi: 10.1351/pac200880112451
- Augello, C., Liu, H. 2015. Surface Modification of magnesium by functional polymer coatings for neural applications. Woodhead Publ. Ser. Biomater. 2: 335-353. Doi: 10.1016/B978-1-78242- 078-1.00012-8
- Besra, L., Liu, M. 2007. A review on fundamentals and applications of electrophoretic deposition (EPD). Prog. Mater. Sci. 52: 1-61. Doi: 10.1016/j.pmatsci.2006.07.001
- Boccaccini, A., Keim, S., Ma, R., Li, Y., Zhitomirsky, I. 2010. Electrophoretic deposition of biomaterials. J. R. Soc. Interface, 7: 581–613. Doi:10.1098/rsif.2010.0156.focus.
- Boujaady H., Maurabet, M., Taitai, A. 2016. Adsorption of a textile dye on synthesized calcium deficient hydroxyapatite (CDHAp): Kinetic and thermodynamic studies. J. Mater. Environ. Sci., 7: 4049-4063.
- Brundavamam, A., Poinern, G., Fawcett, D., 2013. Modelling the crystal structure of a 30 nm sized particle based hydroxyapatite powder synthesised under the ınfluence of ultrasound ırradiation from x-ray powder diffraction data. Am. J. Mater. Sci. 4: 84-90. Doi: 10.5923/j.materials.20130304.04
- Bulut, B. 2014. Ticari İnert Cam Katkılı HidroksiapatitAlümina ve Hidroksi- apatit-Zirkonya Kompozitlerin Üretimi ve Karakterizasyonu. Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, 130s.
- Chen, F., Liu, M. 2001. Preparation of yttria-stabilised zirconia (YSZ) films on La0.85Sr0.15mno3 (LSM) And LSM–YSZ substrate using an electrophoretic deposition (EPD) process. J. Eur., 21: 127–34. Doi: 10.1016/S0955-2219(00)00195-3
- Corni, I., Ryan, M., Boccaccini, A. 2008. Electrophoretic deposition: from traditional ceramics to nanotechnology. J.Eur. 28:1353–1367. Doi: 10.1016/j.jeurceramsoc.2007.12.011
- Ghosh, P., Kar, B., Bardhan, S., Kundu, K., Saha, S., Paul, B., Das, S. 2016. Microemulsion mediated organic synthesis and the possible reaction site. J. Surf. Sci. Tech. 32: 1-2. Doi: 10.18311/jsst/2016/6596
- Gomes, D., Santoz, A., Neves, G., Menezes, R. 2019. A brief review on hydroxyapatite production and use in biomedicine. Cerâmica, 65: 282-302. Doi: 10.1590/0366- 69132019653742706
- Jamil, M., Elouatli, B., Khallok, H., Elouahli, A., Gourri, E., Ezzahmouly, M., Abida, F., Hatim, Z. 2018. Silicon substituted hydroxyapatite: preparation with solid-state reaction, characterization and dissolution properties. J. Mater. Environ. Sci. 9: 2322-2327.
- Juliadmi, D., Fauzi, V., Gunawarman, G., Nur, H. 2017. Hydroxyapatite coating on titanium alloy Ti-6Al-4V with electrophoretic deposition (EPD) for dental root application. IJASEIT. 7: 2152-2158. Doi: 10.18517/ijaseit.7.6.3497
- Khan, B., Akhtar, N., Khan, H., Waseem, K., Mahmood, T., Rasul, A., Iqbal, M., Khan, H. 2011. Basics of pharmaceutical emulsions: A review. Afr. J. Pharm. Pharmacol. 5: 2715-2725. Doi: 0.5897/AJPP11.698
- Khan, M., Karim, Z., Hagos, F., Aziz, A., Tan, A. 2014. Current trends in water-in-diesel emulsion as a Fuel. Sci. World J. 2014: 1-15. Doi: 10.1155/2014/527472
- Koutsopoulos, S. 2002. Synthesis and characterization of hydroxyapatite crystals: A review study on the analytical methods. Periodicals. 62: 600 612. Doi:10.1002/jbm.10280
- Ma, X., Chen, Y., Qian, J., Yuan, Y., Liu, C. 2016. Controllable synthesis of spherical hydroxyapatite nanoparticles using ınverse microemulsion method. Mater. Chem. Phys. 183: 220- 229. Doi: 10.1016/j.matchemphys.2016.08.021
- Menaa, F. 2014. Emulsions systems for skin care: From macro to nano-formulations. J. Pharm. Care Health Syst. 1: 1-2. Doi: 10.4172/jpchs.1000e104
- Olteanu, N., Petcu, A., Lazar, C., Meghea, A., Rogozea, E., Mihaly, M. 2015. Combined soft nanotechnology methodsas versatile tools for designing templated nanostructures to obtain optically active materials. Display and Imaging, 2: 135- 169.
- Rujitanapanich, S., Kumpapan, P., Wanjanoi, P. 2014. Synthesis of hydroxyapatite from oyster shell via precipitation. Energy Procedia, 56: 112-117. Doi: 10.1016/j.egypro.2014.07.138
- Ruys, AJ., Wei, M., Sorrel, C., Dickson, M., Brandwood, A., Milthorpe, B. 1995. Sintering effects on the strength of hydroxyapatite. Biomaterials, 16: 409-415. Doi: 10.1016/0142- 9612(95)98859-C
- Sakae, T., Kono, T., Okada, H., Nakata, H., Ogawa, H., Tsukioka, T., Kaneda, T., 2017. X-ray micro-diffraction analysis revealed the crystallite size variation in the neighboring regions of a small bone mass. J Hard Tıssue Biol. 1: 103-107. Doi: 10.2485/jhtb.26.103
- Tassel, J., Randall, C. 2006. Mechanisms of electrophoretic deposition. Key. Eng. Mater. 314: 167-174. Doi: 10.4028/www. scientific.net/KEM.314.167
- Telli, M. B. 2019. Mikro Emülsiyon Tekniği İle Nano Hidroksiapatit Üretimi. Imascon Uluslararası Marmara Fen ve Sosyal Bilimler Kongresi, s. 1795-1801, Kocaeli.
- Wei, M., Ruys, A., Milthorpe, B., Sorrel, C. 2005. Precipitation of hydroxyapatite nanoparticles: Effects of precipitation method on electrophoretic deposition. J. Mater. Sci. Mater. Med. 6: 319 – 324. Doi:10.1098/rsif.2010.0156.focus
- Wysocki, B., Maj, P., Sitek, R., Buhagiar, J., Kurzydlowski, K., Swieszkowsiki, W. 2017. Laser and electron beam additive manufacturing methods of fabricating titanium bone implants. Appl. Sci. 7: 657-676. Doi: 10.3390/app7070657
| APA | Telli M, Altınpınar A (2020). Mikroemülsiyon Tekniği ile Üretilmiş Hidroksiapatit Nanoparçacıkların Ti6Al4V Altlıklar Üzerine Elektroforetik Biriktirme Yöntemi ile Kaplanması ve Vakum Ortamında Sinterlenmeleri. , 158 - 167. 10.7212/zkufbd.v10i2.1600 |
| Chicago | Telli Mustafa Burak,Altınpınar Arzu Mikroemülsiyon Tekniği ile Üretilmiş Hidroksiapatit Nanoparçacıkların Ti6Al4V Altlıklar Üzerine Elektroforetik Biriktirme Yöntemi ile Kaplanması ve Vakum Ortamında Sinterlenmeleri. (2020): 158 - 167. 10.7212/zkufbd.v10i2.1600 |
| MLA | Telli Mustafa Burak,Altınpınar Arzu Mikroemülsiyon Tekniği ile Üretilmiş Hidroksiapatit Nanoparçacıkların Ti6Al4V Altlıklar Üzerine Elektroforetik Biriktirme Yöntemi ile Kaplanması ve Vakum Ortamında Sinterlenmeleri. , 2020, ss.158 - 167. 10.7212/zkufbd.v10i2.1600 |
| AMA | Telli M,Altınpınar A Mikroemülsiyon Tekniği ile Üretilmiş Hidroksiapatit Nanoparçacıkların Ti6Al4V Altlıklar Üzerine Elektroforetik Biriktirme Yöntemi ile Kaplanması ve Vakum Ortamında Sinterlenmeleri. . 2020; 158 - 167. 10.7212/zkufbd.v10i2.1600 |
| Vancouver | Telli M,Altınpınar A Mikroemülsiyon Tekniği ile Üretilmiş Hidroksiapatit Nanoparçacıkların Ti6Al4V Altlıklar Üzerine Elektroforetik Biriktirme Yöntemi ile Kaplanması ve Vakum Ortamında Sinterlenmeleri. . 2020; 158 - 167. 10.7212/zkufbd.v10i2.1600 |
| IEEE | Telli M,Altınpınar A "Mikroemülsiyon Tekniği ile Üretilmiş Hidroksiapatit Nanoparçacıkların Ti6Al4V Altlıklar Üzerine Elektroforetik Biriktirme Yöntemi ile Kaplanması ve Vakum Ortamında Sinterlenmeleri." , ss.158 - 167, 2020. 10.7212/zkufbd.v10i2.1600 |
| ISNAD | Telli, Mustafa Burak - Altınpınar, Arzu. "Mikroemülsiyon Tekniği ile Üretilmiş Hidroksiapatit Nanoparçacıkların Ti6Al4V Altlıklar Üzerine Elektroforetik Biriktirme Yöntemi ile Kaplanması ve Vakum Ortamında Sinterlenmeleri". (2020), 158-167. https://doi.org/10.7212/zkufbd.v10i2.1600 |
| APA | Telli M, Altınpınar A (2020). Mikroemülsiyon Tekniği ile Üretilmiş Hidroksiapatit Nanoparçacıkların Ti6Al4V Altlıklar Üzerine Elektroforetik Biriktirme Yöntemi ile Kaplanması ve Vakum Ortamında Sinterlenmeleri. Karaelmas Fen ve Mühendislik Dergisi, 10(2), 158 - 167. 10.7212/zkufbd.v10i2.1600 |
| Chicago | Telli Mustafa Burak,Altınpınar Arzu Mikroemülsiyon Tekniği ile Üretilmiş Hidroksiapatit Nanoparçacıkların Ti6Al4V Altlıklar Üzerine Elektroforetik Biriktirme Yöntemi ile Kaplanması ve Vakum Ortamında Sinterlenmeleri. Karaelmas Fen ve Mühendislik Dergisi 10, no.2 (2020): 158 - 167. 10.7212/zkufbd.v10i2.1600 |
| MLA | Telli Mustafa Burak,Altınpınar Arzu Mikroemülsiyon Tekniği ile Üretilmiş Hidroksiapatit Nanoparçacıkların Ti6Al4V Altlıklar Üzerine Elektroforetik Biriktirme Yöntemi ile Kaplanması ve Vakum Ortamında Sinterlenmeleri. Karaelmas Fen ve Mühendislik Dergisi, vol.10, no.2, 2020, ss.158 - 167. 10.7212/zkufbd.v10i2.1600 |
| AMA | Telli M,Altınpınar A Mikroemülsiyon Tekniği ile Üretilmiş Hidroksiapatit Nanoparçacıkların Ti6Al4V Altlıklar Üzerine Elektroforetik Biriktirme Yöntemi ile Kaplanması ve Vakum Ortamında Sinterlenmeleri. Karaelmas Fen ve Mühendislik Dergisi. 2020; 10(2): 158 - 167. 10.7212/zkufbd.v10i2.1600 |
| Vancouver | Telli M,Altınpınar A Mikroemülsiyon Tekniği ile Üretilmiş Hidroksiapatit Nanoparçacıkların Ti6Al4V Altlıklar Üzerine Elektroforetik Biriktirme Yöntemi ile Kaplanması ve Vakum Ortamında Sinterlenmeleri. Karaelmas Fen ve Mühendislik Dergisi. 2020; 10(2): 158 - 167. 10.7212/zkufbd.v10i2.1600 |
| IEEE | Telli M,Altınpınar A "Mikroemülsiyon Tekniği ile Üretilmiş Hidroksiapatit Nanoparçacıkların Ti6Al4V Altlıklar Üzerine Elektroforetik Biriktirme Yöntemi ile Kaplanması ve Vakum Ortamında Sinterlenmeleri." Karaelmas Fen ve Mühendislik Dergisi, 10, ss.158 - 167, 2020. 10.7212/zkufbd.v10i2.1600 |
| ISNAD | Telli, Mustafa Burak - Altınpınar, Arzu. "Mikroemülsiyon Tekniği ile Üretilmiş Hidroksiapatit Nanoparçacıkların Ti6Al4V Altlıklar Üzerine Elektroforetik Biriktirme Yöntemi ile Kaplanması ve Vakum Ortamında Sinterlenmeleri". Karaelmas Fen ve Mühendislik Dergisi 10/2 (2020), 158-167. https://doi.org/10.7212/zkufbd.v10i2.1600 |
