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[국내논문] 3Y-지르코니아 조성에서 Glass Frit의 첨가량에 따른 소결 거동 및 기계적 특성의 변화
Effect of Glass Frit on the Sintering Behavior and Mechanical Properties of 3Y-ZrO2 원문보기

치위생과학회지 = Journal of dental hygiene science, v.9 no.1, 2009년, pp.75 - 81  

이규선 (동남보건대학 치기공과) ,  권은자 (혜전대학 치기공과) ,  이채현 (배재대학교 재료공학과)

초록
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본 연구에서는 치과재료로 유망한 지르코니아에 frit을 첨가하고 frit의 첨가량과 소결 온도에 따른 소결밀도의 변화와 기계적 특성의 변화를 고찰하고자 하였다. 지르코니아에 frit을 첨가함으로써 소결밀도의 향상 효과를 얻을 수 있었다. 그러나 소결온도가 $1400^{\circ}C$에 이르면 유리질에 의해 시편이 형체를 유지할 수 없는 상태가 되기 때문에 소결온도는 $1300^{\circ}C$로 제한되었다. 일반적으로 frit의 첨가량이 많아지고 소결온도가 높아짐에 따라 소결밀도가 증가하는 경향을 나타내었다. 소결체에서 얻은 최대 소결밀도는 frit을 20 wt% 첨가하고 $1300^{\circ}C$에서 소결한 경우에서 93.3 %를 나타내었다. 이들 시편에 대해 기계적인 물성을 측정한 결과 곡강도, 파괴인성, Vickers 미세경도 등의 물성이 소결온도에 따라 향상되는 것을 알 수 있었으며, frit의 첨가량에 따라서는 10 wt% 첨가된 경우에서 최대값을 나타내는 것을 알 수 있었다. 3점 곡강도, 파괴인성, Vickers 미세경도의 최대값은 각각 206 MPa, $3.4\;MPa\;m^{1/2}$, 그리고 5.3 GPa로 나타났다. 이상의 결과 지르코니아에 frit을 첨가하면 소결온도를 낮추고 소결밀도를 향상시키는 한편 우수한 기계적 특성을 가진 지르코니아에 비하여 낮은 물성을 가진 frit의 첨가로 인하여 밀도향상 효과와 기계적 특성 저하 효과가 서로 작용하여 10 wt%의 frit이 첨가된 경우에 기계적 특성이 최대값을 나타내는 것으로 판단된다.

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The effect of glass frit on the sintering behavior and mechanical properties of 3 mol% $Y_2O_3$-doped zirconia($3Y-ZrO_2$) have been studied. Up to 30 wt% of glass frit was added to $3Y-ZrO_2$. Sintering was performed in a box furnace up to $1300^{\circ}C$...

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AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 치과재료로 유망한 지르코니아에 frit을 첨가하고 frit의 첨가량과 소결 온도에 따른 소결 밀도의 변화와 기계적 특성의 변화를 고찰하고자 하였다.
  • 본 연구에서는 치과용 재료로서 그 응용 범위가 넓어지고 있는 지르코니아에 치과용 frit을 첨가하고 frit의 첨가가 지르코니아의 치밀화와 기계적 특성에 미치는 영향을 고찰하고자 한다.
  • Frit이 첨가되지 않은 지르코니아의 소결거동을 고찰해보고자 하였다.를Fig.
  • 파괴인성은 Vickers 압자를 이용한 indentation 방법으로 측정하였다. 본 연구에서는 1100oC에서 소결한 경우 소결밀도가 낮기 때문에 형성된 압흔의 모양을 구분하기 어려웠고 이에 따라 파괴인성과 미세경도를 정확히 측정하는 것이 불가능하였다. 1200pC와 1300oC에서 소결한 시편으로부터 측정된 파괴인성 값은 곡강도 값의 변화 양상과 유사한 변화양상을 나타냄을 알 수 있었다.
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