초록 |
치과 및 정형외과용 임플란트로 적용하기 위한 금속재료는 생체적합성과 더불어 낮은 탄성계수를 갖도록 설계하는 것이 필요하다. 이를 위하여 Ta, Nb, Zr, Sn 등의 독성이 없는 원소들로 이루어진 합금조성을 갖도록 하였으며, 낮은 탄성계수를 갖는 합금을 설계 개발하기 위하여 Morinaga 등이 제안한 전자상태계산 방법을 사용하였다. Morinaga에 의해 계산된 매개변수를 사용하여 이원계 합금 (Ti-xM, x=10, 20, 30, 40wt%, M=Zr, Hf, Nb, Ta)의 탄성계수 등고선 지도를 작성하였으며, 이로부터 Ti기지의 Zr, Hf, Nb, Ta, Mo, Sn 등의 원소로 이루어진 합금을 설계하였다. 설계된 합금은 진공아크용해법으로 제조 후 냉간압연과 열처리를 수행하여 미세조직 관찰 및 기계적성질을 조사하였다. 설계된 합금의 탄성계수는 초음파 반향중첩법과 인장시험을 통하여 측정한 결과 열처리 방법에 따라 약 50~60GPa의 탄성계수를 갖는 Ti-Ta-Nb-Sn 계의 합금을 개발하였다. |