Bu yazımda biyoaktif cam nedir, kullanım alanları, üretim yöntemleri, mekanik ve biyouyumluluk gibi özelliklerden bahsedeceğim.
“Biyoaktif“vucüt dokularıyla ve hücrelerle etklileşerek uyumlu bir yapı oluşturan anlamına gelmektedir. Biyoaktif malzemeler ise in-vitro(vucut içi) ortamlara yerleştirilen ve burada diğer dokuyla bütünleşen malzemelerin genel adıdır.
Biyoaktif camların karakteristik özelliği, yüzeyinin dokular ile bağ oluşumunu sağlayan, biyoaktif hidroksikarbonapatit (HCA) tabakasından oluşmasıdır. Bu özellik sayesinde, biyoaktif camlar çevre sert dokuya ve bazı hallerde yumuşak dokuya kimyasal olarak bağlanabilmektedir.
AÜ Fen Fakültesi Kimya Bölümü öğretim üyesi Prof.Dr. Ertuğrul Arpaç önderliğinde çalışan Doç.Dr. Murat Akarsu, Yard.Doç.Dr. Esin Akarsu, Uzman Dr. Ömer Kesmez ve doktora öğrencisi Emre Yavuz’dan oluşan ekip, yangın anında can ve mal kaybını büyük ölçüde önleyecek 2 buluşa imza attı. 3 bin derece dayanıklı Jel yazısına devam et →
Camlar aşırı soğumuş sıvı olarak nitelenirler, çünkü kristal değillerdir. Camlar sertliği, saydam oluşu ve kimyasal dayanımı ile önem taşır. Reaktif ve dispersif özellikleri, basma ve çekmeye karşı dayanımları ve genleşme katsayısı da bu özellikleri iyileştirir.
Çoğunlukla alkali ve toprak alkali silikatlardan elde edilen, bazen borat, alümina ve az miktarda başka bileşikler de katılan kompleks karışımlardır. Hammaddeler karıştırılarak eritilir, ısıtılarak yumuşatılır ve biçimlendirilir ve tekrar soğutulduklarında ise billurlaşmazlar. Cam ve Cam Seramikleri yazısına devam et →
Silisyum karbür, ileri teknoloji malzemelerine ihtiyaç duyulan çok yerlerde kullanılmakla birlikte, genel olarak saflık seviyelerine göre; metalürjik, abrazif ve sinter amaçlı olmak üzere, üç ana gurupta sınıflandırılmaktadırlar .
Karbon elyaf takviyeli SiC matrislik fren diskleri
Yüksek saflıktaki (yeşil renk) silisyum karbür, mühendislik seramiklerde sinter amaçlı kullanılırken, saflığın % 97.5 veya daha düşük olması durumunda, söz konusu malzeme abrasif ve refrakter amaçlı olarak kullanılırlar. Saflığın % 90’ın altına düşmesi durumunda ise, metalürjik uygulamalarda kullanılırlar. Örneğin; Aşındırma Zımparaları
Yüksek performans seramiklerinde, en çok kullanılan reaksiyon sinterlenmis ve sinterlenmis silisyum karbürdür. Bu tür ticari uygulamalarda sertlik, kimyasal saflık ve aşınma dirençli karakteristiklerinden dolayı kullanılır.
Bu uygulamalardan birçogu, kimyasal islem endüstrisi için kaplamalar ve valfler, kum boruları için memeler, hidrosiklonlar, lens kalıpları, roket memeleri, sprey kurutma için aşınma plakalarıdır.
Aşınma, erozyon dirençli silisyum karbür uygulamaları ise havacılık endüstrisinde pompa, tasıma, yag, yakıt deposu, pompa malzemeleri ve kalıplarda kullanılır. Isı dayanımından dolayı uzay teknolojisinde de yüksek sıcaklık roket meme bağlantılarında, ısı değişim tüplerinde, difüzyon fırını parçalarında kullanılır. Ayrıca seramik motorlarda ve turbosarj kısımlarda silisyum karbür uygulamaları deneme asamasındadır. Türbin motorlarında uygulamaları Silisyum karbür bilgisayar çiplerinde de kullanılır.
Yüksek termal iletkenliklerinden dolayı uzay teknolojisinde lazer aynaları olarak kullanılmakta ve savunma sanayinde çalışmalar yapılmaktadır. Silisyum karbürün balistik etki dayanımı düşük olmasına rağmen, seramik zırh malzemesi olarak da uygulamaları mevcuttur.
Son zamanlarda karbon elyaf takviyeli seramik fren disklerinde SiC kullanıldığı da bilinmektedir. Böylece SiC’ün yüksek sıcaklık ve aşınma dayanımından yararlanılır.
Silisyum karbür en çok kullanılan yapısal seramiklerden bir tanesidir. 1970’li yıllardan beri birçok yeni uygulamaları bulunmuştur. Sahip olduğu birçok özellikle, karmaşık mühendislik şekillerinde, silisyum karbür (SiC) tungsten karbür yerine çekici bir aşınma direnci uygulayıcısı olarak kullanılmaya başlanmıştır. Silisyum nitrürle kıyaslandığı zaman, silisyum karbürü elde etmek için kullanılan hammaddeler daha ucuzdur ve sonuç olarak elde edilen ürünlerdeki maliyetler tungsten karbürden düşük olduğu için rekabet koşulları yüksektir.
Refrakter Malzemeden Beklenen Özellikler, Refrakter Malzeme Özellikleri, Refrakter Malzemeler Özellikleri
Yüksek sıcaklıklara deforme olmadan, ergimeden kullanılma amacına yönelik dayanıklılık. Sıcaklığın yanında refrakter malzemenin kullanıldığı atmosferde refrakter malzemenin özelliklerini etkiler. Dolayısıyla malzemenin yüksek sıcaklıklarda bulunduğu fırın atmosferinde biçimini ve rijitliğini korumalıdır. Yani mekanik etkilere veya fiziksel aşınmalara karşı dirençli olmalıdır.
Yüksek ısılarda yüklendiği ağırlığı deforme olmadan ve ezilmeden taşımalıdır.
Termal şoklara (yani ani ısıtma ve soğutma şoklarına) dayanmalı, ufalanmamalı, çatlayıp dökülmemelidir.
Devamlı doldurulup boşaltılan şarjlardan doğan sürtünmeye ve erozyona karşı dirençli olmalıdır.
Bulunduğu ortamın kimyasal etkilerine direnç göstermelidir. Yani ortamdaki korozif kimyasallara karşı dirençli olmalıdır. Pişme ve ergime sırasında oluşan ergimiş metal, metal buharları SO2, SO3, CO, CO2, CO3 gibi gazlara, su buharı. Klor gibi malzeme ve kimyasallarını etkilerine karşı dayanıklı olmalıdır.
Yerine göre ısıyı izole eden, yerine göre ısıyı iyi ileten (yalıtkanlık veya iletkenlik) gaz geçirgenliği ve geçirmezliği gibi özel istekleri karşılamalıdır.
Yüksek sıcaklıkta ve ısı değişimlerinde boyut değişmesi hiç veya çok az olma gibi çok yönlü özelliklere sahip olmalıdır.
