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[국내논문] Hydroxyapatite와 Al2O3 혼합분말의 상압소결에 의한 TCP/Al2O3 및 Fluorapatite/Al2O3 복합재료의 In-Situ 제조
In-Situ Fabrication of TCP/Al2O3 and Fluorapatite/Al2O3 Composites by Normal Sintering of Hydroxyapatite and Al2O3 Powder Mixtures 원문보기

한국재료학회지 = Korean journal of materials research, v.29 no.2, 2019년, pp.129 - 135  

하정수 (안동대학교 신소재공학부) ,  한유정 (안동대학교 신소재공학부)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

A powder mixture of 70 wt% $Al_2O_3$ and 30 wt% hydroxyapatite (HA) is sintered at $1300^{\circ}C$ or $1350^{\circ}C$ for 2 h at normal pressure. An $MgF_2$-added composition to make HA into fluorapatite (FA) is also prepared for comparison. The samples wi...

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  • Minor 상들(β-TCP, α-TCP, CaAl4O7)의 개별적인 양을 알 수 없기 때문에, TCP가 전부 β상(이론밀도 3.07 g/cm3)이라고 가정한 이론밀도와 전부 α상(이론밀도 2.86 g/cm3)이라고 가정한 이론밀도를 각각 사용하여 HAC 상대밀도의 최소값과 최대값을 구하였다.
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핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
Hydroxyapatite(HA)가 생체경 조직의 대용으로 적합한 이유는? Hydroxyapatite(HA)는 그 조성이 뼈나 치아의 무기질성분과 비슷하고 생체활성이 우수해서 생체조직과 생물학적으로 반응하여 직접 결합, 합체할 수 있기 때문에 생체경조직 대용으로 매우 적합하다. 그러나 소결체의 강도가 낮은 단점으로 큰 하중이 걸리는 정형외과나 치과영역에서의 다양한 활용이 제한되고 있다.
Hydroxyapatite(HA)가 정형외과나 치과역역에서 활용이 제한되는 이유는? Hydroxyapatite(HA)는 그 조성이 뼈나 치아의 무기질성분과 비슷하고 생체활성이 우수해서 생체조직과 생물학적으로 반응하여 직접 결합, 합체할 수 있기 때문에 생체경조직 대용으로 매우 적합하다. 그러나 소결체의 강도가 낮은 단점으로 큰 하중이 걸리는 정형외과나 치과영역에서의 다양한 활용이 제한되고 있다. HA의 기계적 성질을 향상시키기 위해 Al2O3,1-7) ZrO2,8-10) 또는 mullite11)와 같은 강한 재료를 보강성분으로 첨가하는 방법이 주로 연구되어 왔다.
HA의 분해 억제와 치밀화(상대밀도 99 % 이상)를 위해 주로 사용되는 방법은? 생체활성과 강한 성질을 겸비한 재료를 만드는 또 다른 방법은 HA를 강한 재료에 생체활성 부여 성분으로첨가하는 것인데, Al2O3,12) ZrO2,13,14) ZrO2 80 wt%/Al2O320 wt%,15) Al2O3 80 wt%/ZrO2 20 wt%,16) mullite17) 기지 등에 적용되었다. HA의 분해 억제와 치밀화(상대밀도 99 % 이상)를 위해 hot isostatic pressing(HIP),12,13)spark plasma sintering(SPS),14) hot pressing(HP)15) 등의 가압소결법(1,150-1,400 oC)이 주로 사용되었다. 상압소결(1,400 oC, 1,320 oC)을 한 경우에는 치밀화가 80 % 정도로 매우 낮았거나,16) HA가 TCP로 완전히 분해되면서88 %의 낮은 치밀화를 얻었다.
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참고문헌 (22)

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  20. Weber, Dietmar, Bischoff, Adolf. Grossite (CaAl4O7) - a rare phase in terrestrial rocks and meteorites. European journal of mineralogy, vol.6, no.4, 591-594.

  21. Ben Ayed, F., Bouaziz, J., Bouzouita, K.. Pressureless sintering of fluorapatite under oxygen atmosphere. Journal of the European Ceramic Society, vol.20, no.8, 1069-1076.

  22. Pang, Y. X., Bao, X., Weng, L.. Preparation of tricalcium phosphate/alumina composite nanoparticles and self-reinforcing composites by simultaneous precipitation. Journal of materials science, vol.39, no.20, 6311-6323.

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