| 초록 |
세라믹 소재의 3D 프린팅 기법 중 하나로 광경화성 모노머에 적절할게 세라믹 분말을 혼합시켜 슬러리를 제조하고, 이를 원하는 형태로 경화 시켜 성형체(greenbody)를 제조한 후 고온의 열처리를 통해 디바인딩과 소결과정을 거치는 일련의 공정들이 지속적으로 발전하고 있다. 일반적으로 높은 소결체 밀도를 위한 탈지공정 최적화 및 최종 열처리를 통해 높은 기계적, 물리화학적 특성을 요구하는 한편 본 연구에서는, 이와는 반대로 세라믹 소결체 내 기공구조를 부여함으로써 표면적의 극대화를 통해 생체내 조직과의 결합력을 빠르고 강하게 유도시키기 위한 세라믹 소결체의 제조기술을 소개하고자 한다. 동결건조 기법을 이용하기 위해 기공제인 camphene을 함유하는 광경화성 세라믹 슬러리를 제조하고, 이를 시린지에 담고 압출을 통해 필라멘트를 제조한 다음 이를 UV를 통해 즉시 광경화 시킴으로써 세라믹 성형체를 제조할 수 있다. 이후 기압과 온도를 제어해 동결건조를 시켜 기공제(camphene)을 승화 시키고 고온의 열처리를 통해, 기공을 포함하는 세라믹 소결체를 제조할 수 있는 기술을 확립하였다. 제조된 소결체의 미세구조 및 기공율 분석, 기계적 강도를 측정하였으며, 기공제의 조성에 따라 기공크기 및 기공율을 제어할 수 있음을 확인할 수 있었다. 본 필라멘트 제조 기술을 토대로, 3차원 플라팅 기술에 접목해 3차원 복잡형상의 구조물 제조에 응용하고자 한다. |
