지르코니아는 높은 파괴인성과 내마모성, 내산성등의 우수한 성질 때문에 산업적으로 많이 사용되는 세라믹이다. 한편 의료용 분야, 특히 치과용으로는 최근에 Ti 임플란트가 일반화 되면서, 지르코니아 치과 재료가 각광을 받게 되었다. 그러나 치과용으로 사용하기 위해서는 파괴인성이 우수할 뿐 아니라, 심미적으로 우수한 성질을 보여야, 환자 각 개인마다 다른 치아색을 발현 할 수 있는 기술을 접목 할 수 있다. 따라서 최근에는 지르코니아 세라믹의 투명도를 높이려는 시도가 계속 되어 왔다. 일반적으로 세라믹의 투명도는 내부에 존재하는 기공의 크기, ...
지르코니아는 높은 파괴인성과 내마모성, 내산성등의 우수한 성질 때문에 산업적으로 많이 사용되는 세라믹이다. 한편 의료용 분야, 특히 치과용으로는 최근에 Ti 임플란트가 일반화 되면서, 지르코니아 치과 재료가 각광을 받게 되었다. 그러나 치과용으로 사용하기 위해서는 파괴인성이 우수할 뿐 아니라, 심미적으로 우수한 성질을 보여야, 환자 각 개인마다 다른 치아색을 발현 할 수 있는 기술을 접목 할 수 있다. 따라서 최근에는 지르코니아 세라믹의 투명도를 높이려는 시도가 계속 되어 왔다. 일반적으로 세라믹의 투명도는 내부에 존재하는 기공의 크기, 기공율, 그리고 입계들이 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 즉 입사하는 광선은 내부의 기공과 입계들에서 산란되어 투과 되지 못하고 흩어지게 된다. 이런 경우 투명도는 떨어지게 되는 것으로 알려져 있다. 또한 지르코니아 세라믹의 투명도를 올리기 위해 투입되는 여러 물질들은 강도를 감소 시키는 효과가 있음이 알려져 있다. 특히 부분 안정화 지르코니아에 TiO2를 첨가하면 투명도는 높일 수 있겠으나, 강도는 떨어지고 있다. 따라서 본 연구에서는 지르코니아의 투명도도 올리면서, 강도 감소를 최소화하기 위해, 지르코니아 합성에 TiO2 졸과 실리카 졸을 함께 넣어서, TiO2의 투명도 향상과 실리카 졸의 강도 향상의 효과를 검증하고자하였다. 먼저 수열합성으로 얻어진 지르코니아 졸에 3 mol % 이트리아졸을 첨가하고, 이에 더하여 1, 3, 5, mol %의 Ti졸을 첨가하였다. 이때 각 시편에 실리카 졸을 0.5, 1.0, 1.5 mol 씩 첨가하고, 분말을 800 ℃에서 하소 처리 하였다. 하소된 시편을 1ton 성형기와 CIP (Cold Isostaic Press)기를 사용하여 2000 bar로 성형하고, 이 각각의 시편을 두가지 열처리 과정으로 소결하였다. 하나는 1500 ℃에서 2시간 공기 중에서 소결처리 하는 방법이고, 다른 하나는 1350 ℃에서 2시간 그리고 나서 1600 ℃에서 1시간 열처리하는 2단계 방식이었다. 이러한 방식을 사용한 이유는 2단 계 열처리가 내부 기공의 크기와 부피 분율을 크게 줄여 줄 수 있다는 보고가 있었기 때문이다. 실험 결과 Ti졸의 투명도에 기여하는 효과는 뚜렷하게 확인 할 수 있었으나, 1 mol % 실리카는 강도의 감소를 최소화 하고, 투명도는 높이는 것으로 관찰되었다. 한편 Ti 종과 실리카 졸을 함께 넣은 지르코니아 시편은 단사정과 정방정의 두 주요 상이 상온에서 존재하며, 이는 부분 안정화 지르코니아의 정형이라고 생각된다.
지르코니아는 높은 파괴인성과 내마모성, 내산성등의 우수한 성질 때문에 산업적으로 많이 사용되는 세라믹이다. 한편 의료용 분야, 특히 치과용으로는 최근에 Ti 임플란트가 일반화 되면서, 지르코니아 치과 재료가 각광을 받게 되었다. 그러나 치과용으로 사용하기 위해서는 파괴인성이 우수할 뿐 아니라, 심미적으로 우수한 성질을 보여야, 환자 각 개인마다 다른 치아색을 발현 할 수 있는 기술을 접목 할 수 있다. 따라서 최근에는 지르코니아 세라믹의 투명도를 높이려는 시도가 계속 되어 왔다. 일반적으로 세라믹의 투명도는 내부에 존재하는 기공의 크기, 기공율, 그리고 입계들이 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 즉 입사하는 광선은 내부의 기공과 입계들에서 산란되어 투과 되지 못하고 흩어지게 된다. 이런 경우 투명도는 떨어지게 되는 것으로 알려져 있다. 또한 지르코니아 세라믹의 투명도를 올리기 위해 투입되는 여러 물질들은 강도를 감소 시키는 효과가 있음이 알려져 있다. 특히 부분 안정화 지르코니아에 TiO2를 첨가하면 투명도는 높일 수 있겠으나, 강도는 떨어지고 있다. 따라서 본 연구에서는 지르코니아의 투명도도 올리면서, 강도 감소를 최소화하기 위해, 지르코니아 합성에 TiO2 졸과 실리카 졸을 함께 넣어서, TiO2의 투명도 향상과 실리카 졸의 강도 향상의 효과를 검증하고자하였다. 먼저 수열합성으로 얻어진 지르코니아 졸에 3 mol % 이트리아졸을 첨가하고, 이에 더하여 1, 3, 5, mol %의 Ti졸을 첨가하였다. 이때 각 시편에 실리카 졸을 0.5, 1.0, 1.5 mol 씩 첨가하고, 분말을 800 ℃에서 하소 처리 하였다. 하소된 시편을 1ton 성형기와 CIP (Cold Isostaic Press)기를 사용하여 2000 bar로 성형하고, 이 각각의 시편을 두가지 열처리 과정으로 소결하였다. 하나는 1500 ℃에서 2시간 공기 중에서 소결처리 하는 방법이고, 다른 하나는 1350 ℃에서 2시간 그리고 나서 1600 ℃에서 1시간 열처리하는 2단계 방식이었다. 이러한 방식을 사용한 이유는 2단 계 열처리가 내부 기공의 크기와 부피 분율을 크게 줄여 줄 수 있다는 보고가 있었기 때문이다. 실험 결과 Ti졸의 투명도에 기여하는 효과는 뚜렷하게 확인 할 수 있었으나, 1 mol % 실리카는 강도의 감소를 최소화 하고, 투명도는 높이는 것으로 관찰되었다. 한편 Ti 종과 실리카 졸을 함께 넣은 지르코니아 시편은 단사정과 정방정의 두 주요 상이 상온에서 존재하며, 이는 부분 안정화 지르코니아의 정형이라고 생각된다.
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