화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2006년 가을 (11/03 ~ 11/03, 수원대학교)
권호 12권 2호
발표분야 나노 및 생체 재료
제목 유리를 침투시킨 고강도 지르코니아 다공체 제조 및 수산화 아파타이트 형성
초록 뼈 이식재료로 사용하기 위하여 많은 세라믹 다공체들이 연구되고 있다. 그러나 수산화 아파타이트나 칼슘 인산염계 결정들로 만들어진 다공체들은 압축강도가 2㎫이하로 실제 응용에는 많은 어려움이 있다. 따라서 본 연구에서는 우선 높은 압축강도를 가지는 다공체를 제조하였고, 그 이후 생체유리(45S5)를 코팅하여 표면활성을 부여하였다.
30ppi의 우레탄 스폰지에 지르코니아 슬러리를 코팅한 다음 소결하여 지르코니아 다공체를 얻었다. 이 때 우레탄 스폰지가 차지하던 자리는 빈자리로 남게 되는데 이 빈자리를 채우기 위하여 진공으로 유지시킨 상태에서 지르코니아 슬러리를 반복적으로 코팅하였다.
이렇게 만들어진 다공체에 반복적으로 지르코니아 슬러리를 코팅하여 골격의 두께를 증가시켜 다공체의 압축 강도를 증진시켰을 뿐만 아니라, 기공의 크기도 줄일 수 있었다. 5회 코팅한 시편의 경우 골격의 두께는 60㎛이었고, 기공 크기는 600㎛이었으며, 이 때의 압축 강도는 6.3㎫이었다.
SEM 이미지 관찰을 통하여 슬러리를 코팅하여 만들어진 다공체의 골격 내부에 많은 기공들이 존재하고 있음을 확인할 수 있었고, 이러한 작은 기공들을 없애기 위하여 유리를 침투시켰다. 유리를 침투시킴으로써, 압축 강도가 최대 9.5㎫까지 증진된 다공체를 얻을 수 있었다.
유리가 침투된 지르코니아 다공체에 45S5를 코팅한 다음 1200℃에서 열처리하였다. 이렇게 만들어진 시편을 생체 유사용액에 반응시킨 후 SEM 관찰을 통하여 표면에 수산화 아파타이트가 형성되었음을 관찰할 수 있었고, 이로써 표면에 생체 활성이 부여되었음을 확인할 수 있었다.
저자 박영기1, 지미정1, 최병현1, 김세기1, 이미재1, 김철영2
소속 1요업기술원, 2인하대
키워드 지르코니아; 다공체; 수산화 아파타이트; 압축강도
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