초록 ▼

세라믹 재료는 압축강도가 크고, 내마모성, 심미성 및 심미성 및 생체적합성이 우수할 뿐만 아니라, 화학적 안정성이 뛰어나 구강내에서 치태의 침착이 어려운 등의 장점이 있지만, 취성이 있기 때문에 인장과 충격에 약하고, 소결과정에서의 수축이 크므로 수복물의 변연적합도가 떨어지는 등의 문제점이 있다. 근래 세라믹 재료의 제조 및 가공기술이 크게 진보하였을 뿐만 아니라 환자의 심미적 수복에 대한 요구가 높아지면서 다수의 전부도재관용 도재가 치과임상에 도입되었으며, 강도와 변연적합도의 측면에서 전부도재관 제작 기법의 하나인 유리침투 알루미

세라믹 재료는 압축강도가 크고, 내마모성, 심미성 및 심미성 및 생체적합성이 우수할 뿐만 아니라, 화학적 안정성이 뛰어나 구강내에서 치태의 침착이 어려운 등의 장점이 있지만, 취성이 있기 때문에 인장과 충격에 약하고, 소결과정에서의 수축이 크므로 수복물의 변연적합도가 떨어지는 등의 문제점이 있다. 근래 세라믹 재료의 제조 및 가공기술이 크게 진보하였을 뿐만 아니라 환자의 심미적 수복에 대한 요구가 높아지면서 다수의 전부도재관용 도재가 치과임상에 도입되었으며, 강도와 변연적합도의 측면에서 전부도재관 제작 기법의 하나인 유리침투 알루미나 코어 세라믹에 관심이 집중되어 왔다(Piddock과 Qualtrough, 1990, Bae, 2000). 알루미나 계의 도재는 유리기질에 고강도의 세라믹인 알루미나 입자를 분산강화하여 강도를 개선한 세라믹 재료로서, 알루미나의 함량이 증가함에 따라 강도가 개선된 반면 투명도가 감소하여 심미성이 저하되었으며, 알루미나의 분산에 의한 강도 증가에도 한계를 나타냈다. (Johnston과 O'Brien, 1980; Oilo, 1988). 알루미나 도재의 소성과정에서 나타나는 수축과 낮은 파절강도가 문제점을 개선하기 위해 다공성의 알루미나 소결체에 저점도의 붕규산염 유리를 용융침투하여 알루미나와 유리의 복합체를 형성하는 In-Ceram(Vita Zahnfabrik, Bad S？ckingen, Germany) 기법이 도입되었다(Sadoun, 1988). In-Ceram system에서는 알루미나의 slurry를 흡수성의 내화모형 상에서 slip casting하여 성형한 다음 1120℃에서 2시간 가열하여 다공성의 소결체를 제작하고, 여기에 1100℃에서 4∼6시간 동안 유리를 용융침투하여 복합체를 형성한다. In-Ceram 알루미나 코어 세라믹은 종래의 치과용 도재에 비해 강도와 파괴인성이 2∼3배 정도 높을 뿐만 아니라 소성과정에서 거의 수축을 일어나지 않지만(Levy, 1990; Pr？bster와 Diehl, 1992; Wolf 등, 1996), 알루미나의 높은 함량으로 인해 심미성이 떨어지는 문제점을 보였다.
본 연구에서는 유리침투 알루미나 코어 세라믹에서 유리를 최적화하기 위해 Tyszblat(1988)의 특허 조성을 모유리로 하여 유리조성에서 MgO, Li$_2$O 및 ZrO$_2$의 함량 변화가 복합체의 색조와 강도 등에 미치는 영향에 관하여 조사하였고, 알루미나 소결체의 최적화를 위해 입도분포가 복합체의 강도에 미치는 영향에 관하여 조사하였다.

Abstract ▼

Glass-infiltrated alumina core ceramics were prepared by process that is similar to a fabrication method for dental crowns and bridges. Six different borosilicate glasses containing MgO, Li$_2$O and ZrO$_2$ in the glass composition were prepared. To examine the wettability of g

Glass-infiltrated alumina core ceramics were prepared by process that is similar to a fabrication method for dental crowns and bridges. Six different borosilicate glasses containing MgO, Li$_2$O and ZrO$_2$ in the glass composition were prepared. To examine the wettability of glass to alumina, the contact angle and spreading area measurements were made on the alumnia plate at 1100℃ for 5 minutes. To evaluate the effect of composition change in glass on the strength and shade changes of glass-infiltrated alumina ceramics, the color was measured by the CIE L$^*$a$^*$b$^*$ color scale relative to standard source C and the biaxial flexure strength was measured using the ball-on-three-ball method at a crosshead speed of 0.5 mm/min. To optimize the alumina powder compacts, four commercial alumina powders and partially stabilized zirconia powders were used. Porous alumina compacts were prepared by slip casting and sintered at 1100℃ for 2 hours. Dense composites were made by infiltration of molten glass into partially sintered alumina at 1100℃ for 6 hours. Specimens were polished sequentially from #800 to #2000 diamond wheel, and the final surface finishing on the tensile side was received an additional polishing sequence through 0.3 $\mu$m diamond paste. Color changes were measured by the CIE L$^*$, a$^*$, b$^*$ color scale relative to standard source C. The biaxial flexure strength was measured using the ball-on-three-ball method at a crosshead speed of 0.5 mm/min. The results obtained were summarized as follows;
1. The color change of composites infiltrated with experimental glasses to In-Ceram Glass AL1 showed that L$^*$ values increased but a$^*$ and b$^*$ values decreased with addition of MgO, Li$_2$O and ZrO$_2$ in the glass composition. Maximum color difference of experimental glass-infiltrated alumina core ceramics was obtained in the Group B containing 2.4 mol% MgO in the glass composition.
2. The maximum biaxial flexure strength values of 474.1 MPa was obtained in the Group E containing 0.3 mol% Li$_2$O in the glass composition.
3. The observation of fracture surfaces indicated the microstructurally rough surface with a tendency of toughening by crack deflection and crack bridging.
4. Fracture toughness values of composites infiltrated with Glass A∼F were about 4.9 to 5.5 MPa?m$^1^/^2$and They were similar to composite infiltrated with In-Ceram Glass AL1 of 5.0 MPa?m$^1^/^2$.
5. The shear bond strength of groups blasted with 50 $\mu$m alumina and bonded with Variolink Ⅱ was higher than that of groups blasted with 50 $\mu$m glass beasd and bonded with Panavia F.
6. The biaxial flexure strength of alumina-glass composites increases as the increasing the particle size and maximum value of 418.6MPa was obtained at composite containing 60% of 5.2 $\mu$m alumina and 40% of 0.6 $\mu$m.
7. The maximum biaxial flexure strength value of 521.9 MPa of zirconia-reinforced alumina-glass composites was obtained at composite containing 70% of 1.8 $\mu$m alumina powder and each 15% of 0.2 $\mu$m and 0.1 $\mu$m partially stabilized zirconia powders.

목차 Contents

• I. 서론...3
• II. 재료 및 방법...4
• 1. 유리시료의 제조 및 유리침투 알루미나 세라믹의 물성 평가...4
• 1.1 연구재료...4
• 1.2 연구방법...4
• 1.2.1 유리시료의 제조...4
• 1.2.2 유리 시료의 젖음성 평가...5
• 1.2.3 유리침투 알루미나 세라믹 시편의 제작...5
• 1.2.4 유리침투 알루미나 세라믹의 색 측정...5
• 1.2.5 유리침투 알루미나 세라믹의 2축굽힘강도 측정...6
• 1.2.6 유리침투 알루미나 세라믹의 파괴인성 측정...7
• 1.2.7 레진시멘트와의 전단결합강도 측정...9
• 2. 알루미나 소결체의 제조 및 평가...10
• 2.1 연구재료...10
• 2. 연구방법...11
• 2.1 유리침투 알루미나 세라믹의 제조 및 2축굽힘시험...11
• 2.2 지르코니아 강화 유리침투 알루미나 세라믹의 제조 및 2축굽힘시험...12
• Ⅲ. 결과...13
• 1. 유리시료의 제조 및 유리침투 알루미나 세라믹의 물성 평가...13
• Ⅳ. 고찰...23
• Ⅴ. 결론...26
• 참고문헌...27