본 연구에서는 소성한 치과도재 시편에 대해 glazing 처리 여부에 따른 수분 침투와 기계적 물성의 비교분석을 통해 glazing 처리의 중요한 의미를 도출하고자 하였다. 또한, 제한된 가속 시효처리 방법으로 구강 내 환경에서 치과용 수복물의 내구수명 예측이 가능하였으며 수분 내에서 가속 시효처리를 통하여 치과도재는 수분 노출로 인한 열화가 일어나고 굽힘강도 저하 현상을 보였다. 치과도재의 glazing 처리를 통해 연마 시 발생하는 시편 표면의 흠집 또는 소성시 발생하는 미세균열이나 기공의 노출을 억제함으로써 굽힘강도 향상 결과를 보였다. 또한 glazing 처리한 시편이 가속 시효처리의 시간이 증가할수록 강도 저하 현상을 보이긴 하지만 glazing 처리를 하지 않은 시편과 비교하여 볼 때, 열화되는 속도가 작은 것을 알 수 있었다. 따라서 구강 내에서 치과도재 보철의 내구성을 확보하기 위해서 영구장착 전 glazing 처리를 반드시 시행할 것을 권하며, 수분 침투 억제 방법에 대해서도 향후 체계적인 연구가 되어야 할 것으로 생각한다.
본 연구에서는 소성한 치과도재 시편에 대해 glazing 처리 여부에 따른 수분 침투와 기계적 물성의 비교분석을 통해 glazing 처리의 중요한 의미를 도출하고자 하였다. 또한, 제한된 가속 시효처리 방법으로 구강 내 환경에서 치과용 수복물의 내구수명 예측이 가능하였으며 수분 내에서 가속 시효처리를 통하여 치과도재는 수분 노출로 인한 열화가 일어나고 굽힘강도 저하 현상을 보였다. 치과도재의 glazing 처리를 통해 연마 시 발생하는 시편 표면의 흠집 또는 소성시 발생하는 미세균열이나 기공의 노출을 억제함으로써 굽힘강도 향상 결과를 보였다. 또한 glazing 처리한 시편이 가속 시효처리의 시간이 증가할수록 강도 저하 현상을 보이긴 하지만 glazing 처리를 하지 않은 시편과 비교하여 볼 때, 열화되는 속도가 작은 것을 알 수 있었다. 따라서 구강 내에서 치과도재 보철의 내구성을 확보하기 위해서 영구장착 전 glazing 처리를 반드시 시행할 것을 권하며, 수분 침투 억제 방법에 대해서도 향후 체계적인 연구가 되어야 할 것으로 생각한다.
The purpose of this study was to evaluate the influence of water infiltration and flexural strength changes in dental porcelain with glazing treatment. The block specimens were prepared as experimental materials, using feldspar type commercial dental porcelain; then, these were fired at $940^{\...
The purpose of this study was to evaluate the influence of water infiltration and flexural strength changes in dental porcelain with glazing treatment. The block specimens were prepared as experimental materials, using feldspar type commercial dental porcelain; then, these were fired at $940^{\circ}C$ for 1 minute. The fired specimens were polished with a dimension of $40{\times}5.5{\times}5mm$. The specimens were distributed to two experimental groups: with and without glazing treatment specimens (n=5), and they were immersed in a solution of pH 7 for 3, 7, and 20 days at $40^{\circ}C$ after fabrication. To evaluate the flexural strength changes with water infiltration treatment in specimens with and without glazing, the 3-point flexural test was performed, using a universal testing machine until failure occurred. Starting powder and fired specimens consisted of amorphous and leucite crystalline phase. The Vickers hardness of fired specimens was more than 1.6 times higher than that of the enamel of natural teeth. According to porosimeter results, the specimens without glazing treatment exhibited a porosity of about 14.7%, whereas the glazed specimens exhibited the lowest porosity at about 1.1%. The average flexural strength of glazed specimens was higher than the flexural strength of specimens without glazing treatment (p<0.05). The flexural strength of all specimens with and without glazing treatment deteriorated with accelerated aging in the solution. In addition, significant differences between these two treatment groups were observed in all of the specimens treated at various water infiltration periods (p<0.05). The exposure of internal pores and micro-cracks in the surface due to polishing of the fired specimens influenced mechanical behaviors. Especially, the flexural strength in specimens without glazing treatment has shown significant degradation with the infiltration of water. Therefore, this study suggests that glazing processes can improve mechanical properties of dental porcelain.
The purpose of this study was to evaluate the influence of water infiltration and flexural strength changes in dental porcelain with glazing treatment. The block specimens were prepared as experimental materials, using feldspar type commercial dental porcelain; then, these were fired at $940^{\circ}C$ for 1 minute. The fired specimens were polished with a dimension of $40{\times}5.5{\times}5mm$. The specimens were distributed to two experimental groups: with and without glazing treatment specimens (n=5), and they were immersed in a solution of pH 7 for 3, 7, and 20 days at $40^{\circ}C$ after fabrication. To evaluate the flexural strength changes with water infiltration treatment in specimens with and without glazing, the 3-point flexural test was performed, using a universal testing machine until failure occurred. Starting powder and fired specimens consisted of amorphous and leucite crystalline phase. The Vickers hardness of fired specimens was more than 1.6 times higher than that of the enamel of natural teeth. According to porosimeter results, the specimens without glazing treatment exhibited a porosity of about 14.7%, whereas the glazed specimens exhibited the lowest porosity at about 1.1%. The average flexural strength of glazed specimens was higher than the flexural strength of specimens without glazing treatment (p<0.05). The flexural strength of all specimens with and without glazing treatment deteriorated with accelerated aging in the solution. In addition, significant differences between these two treatment groups were observed in all of the specimens treated at various water infiltration periods (p<0.05). The exposure of internal pores and micro-cracks in the surface due to polishing of the fired specimens influenced mechanical behaviors. Especially, the flexural strength in specimens without glazing treatment has shown significant degradation with the infiltration of water. Therefore, this study suggests that glazing processes can improve mechanical properties of dental porcelain.
본 연구에서는 치과도재 보철 제작에서 구강 내 타액에 의한 치과도재 내부에 수분 오염이 치과도재 보철물의 강도를 저하시킬 수 있다는 것에 대해 연구하고 glazing 처리 전후 물성 비교를 통해 치과도재 보철의 수명을 연장하는 방안과 glazing 처리의 중요한 의미를 알아보고자 한다.
제안 방법
Glazing 처리하지 않은 연마한 시편과 glazing 처리한 시편의 수분 침투 기간에 따른 강도 변화를 측정하기 위해 침지실험을 시행하였다. 구강 내 환경을 유지하기 위해 본 연구에서의 침지실험은 타액 대신에 pH 7의 용액을 사용하였다.
열처리 없이 연마로 표면을 처리할 경우는 항상 타액으로 젖어있는 구강 내에서 존재하는 수분으로 수복물과 치과 재료의 기계적 특성에 영향을 줄 수 있는 것으로 잘 알려져 있다9). 따라서 연마 시 발생하는 표면의 흠집 또는 소성 시 발생하는 미세균열이나 기공의 노출에 의한 수분의 침투로 기계적 특성의 감소가 일어날 것으로 생각되어 이 연구를 시행하게 되었고 본 연구에서 치과도재를 소성하여 연마한 시편에 대한 glazing 처리 여부에 따라 3점 굽힘 시험법에 의한 굽힘 특성을 평가하였다.
대상 데이터
본 연구에서는 금속도재관용 장석질 치과도재로 투명도재의 상용 분말(Super Porcelain EX-3 LT0; Kuraray Noritake Dental Inc., Nagoya, Japan)을 별도의 가공 없이 사용하였다. 또한 연마한 치과도재 블록 표면에 glazing 처리를 위한 광택제(Super Porcelain EX-3 Glazing powder; ES liquid; Kuraray Noritake Dental Inc.
데이터처리
통계적 유의성을 검정하기 위해 IBM SPSS Statistics ver. 19.0 (IBM Co., Armonk, NY, USA)을 이용해 glazing 처리하지 않은 시편과 glazing 처리한 시편의 소결밀도, 기공률, 그리고 굽힘강도의 차이를 t-test 및 ANOVA를 시행 하였으며, 모든 유의수준의 판단은 p＜0.05로 검정하였다.
이론/모형
연마한 소성 시편과 glazing 처리한 시편을 각각 한국산업표준 KS L ISO 18754:2012 파인 세라믹스 소결체의 밀도 및 겉보기 기공률 시험방법에 따라 측정하고 계산하였다. 시편을 105 ℃의 항온기에서 건조하고 3시간 간격으로 시편의 중량을 측정하여 3회 이상 일정한 중량 값이 얻어지면 이를 건조 중량(dry weight: W1)으로 하였다.
성능/효과
Glazing 처리 여부에 따라 평균 굽힘강도가 glazing을 처리한 시편이 처리하지 않은 시편보다 우수하고 굽힘강도가 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 모든 실험군 시편에 대한 수분 침투의 가속 시효처리 결과에 따르면, 수분 노출 기간에 따라 기간이 길어질수록 치과도재의 굽힘강도가 유의하게 낮아지는 경향을 보였다.
Glazing 처리 여부에 따라 평균 굽힘강도가 glazing을 처리한 시편이 처리하지 않은 시편보다 우수하고 굽힘강도가 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 모든 실험군 시편에 대한 수분 침투의 가속 시효처리 결과에 따르면, 수분 노출 기간에 따라 기간이 길어질수록 치과도재의 굽힘강도가 유의하게 낮아지는 경향을 보였다. 각 모든 실험군 시편의 응력-변형률 곡선을 보면 직선적인 관계를 보이는 것으로 소성 변형이 아닌 탄성 범위 내에서의 탄성 변형을 나타내는 것을 알 수 있었다.
후속연구
Glazing 처리로 인해 시편 표면에 있는 미세 기공들을 막아주는 역할을 하는 것으로 볼 수 있다. 그러므로 치과 기공 과정 이후 치과 진료실에서 환자 구강 내 교합조정 등의 삭합 과정 후 물리적인 표면처리로 마무리하기보다는 반드시 추가적인 glazing 처리를 시행해야 함을 강조할 수 있다.
또한 glazing 처리한 시편이 가속 시효처리의 시간이 증가할수록 강도 저하 현상을 보이긴 하지만 glazing 처리를 하지 않은 시편과 비교하여 볼 때, 열화되는 속도가 작은 것을 알 수 있었다. 따라서 구강 내에서 치과도재 보철의 내구성을 확보하기 위해서 영구장착 전 glazing 처리를 반드시 시행할 것을 권하며, 수분 침투 억제 방법에 대해서도 향후 체계적인 연구가 되어야 할 것으로 생각한다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
치과용 수복재료가 구강 내 환경에서 적절한 기능을 하기 위해서 요구되는 조건은?
치과용 수복재료는 구강 내 환경에서 적절한 기능을 하기 위해서 기계적 특성, 심미성, 화학적 내구성 및 생체적합성 등이 우수해야 한다1). 치과도재는 구강에서 씹는 기능과 심미 기능 개선을 위해 일찍 치과 보철 재료로 개발되어 사용되고 있다2).
치과도재를 포함하고 있는 세라믹의 특성은?
치과도재는 구강에서 씹는 기능과 심미 기능 개선을 위해 일찍 치과 보철 재료로 개발되어 사용되고 있다2). 일반적으로 치과도재를 포함하고 있는 세라믹은 화학적 불활성, 내마모성, 내열성과 기계적 성질이 우수하고, 해로운 성분의 용출이 거의 없어 생체친화성이 우수하여 치과용을 비롯한 의료용 재료로 널리 이용되고 있다. 치과도재는 도입 당시에는 총의치에 사용되는 인공치아 제작용이었으나 오늘날에는 임플란트 수복물에 이르기까지 심미보철학 분야가 치과용 도재의 발달사라고 해도 과언이 아닐 정도로 치과도재는 심미 치과 수복재료로서의 우수성과 범용성이 입증되었다3).
열처리 없이 연마로 표면을 처리할 경우 기계적 특성은 어떤 변화가 생기는가?
열처리 없이 연마로 표면을 처리할 경우는 항상 타액으로 젖어있는 구강 내에서 존재하는 수분으로 수복물과 치과 재료의 기계적 특성에 영향을 줄 수 있는 것으로 잘 알려져 있다9). 따라서 연마 시 발생하는 표면의 흠집 또는 소성 시 발생하는 미세균열이나 기공의 노출에 의한 수분의 침투로 기계적 특성의 감소가 일어날 것으로 생각되어 이 연구를 시행하게 되었고 본 연구에서 치과도재를 소성하여 연마한 시편에 대한 glazing 처리 여부에 따라 3점 굽힘 시험법에 의한 굽힘 특성을 평가하였다.
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