Grafen-Si3N4 Takviyeli Hidroksiapatit Nanokompozitlerin Mekanik ve Yapısal Özellikleri

Hidroksiapatitin (HA) kemik ve dişlerin inorganik yapısına benzerlik gösterdiği bilinmektedir. Fakat düşük mekanik özelliklere sahip olduğu için saf haldeki HA’nın kemik-diş implantlarında kullanımı sınırlıdır. Bu sorunun üstesinden gelmek için çeşitli biyo seramikler kullanılarak kompozit oluşturulabilir. Bu çalışmada HA’ya farklı miktarlarda grafen ve sabit miktarda Si3N4 takviye edilmesiyle yüksek mekanik dayanıma sahip ve biyouyumlu yeni bir kompozit malzeme üretilmesi amaçlanmıştır. Farklı miktarlarda takviye oranlarına sahip 5 farklı Hidroksiapatit- Silisyum Nitrür- Grafen biyokompozitler tek eksenli pres yardımıyla pellet haline getirilmiş ve nihai mukavemeti kazanması içinde 1100 °C sıcaklıkta 2 saat sinterlenmiştir. Numunelerin yoğunlukları Arşimet prensibine göre belirlenmiş, mikro yapısı taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile analiz edilmiştir ve oluşan fazlar XRD analizi ile tespit edilmiştir. Ayrıca numunelerin sertlikleri Microvickers ile ölçülmüştür. Yapılan çalışmalar sonucunda HA’ya grafen ve Si3N4 takviye edilmesiyle sertlik ve yoğunluk değerlerinin arttığı tespit edilmiştir. Ayrıca SEM görüntülerinde kırılma tokluğunu arttıran mekanizmalar gözlemlenmiştir.