Sintering Behavior and Mechanical Strength of Hydroxyapatite/Polyacrylic Acid Homogeneous Composite

Hydroxyapatite (HAp)/Polyacrylic Acid(PAA) homogeneous composites of four different composition ratio were preparation by co-precipitation process with synthetic HAp and PAA as a binder. HAP/PAA composites were molding by cold isostatic pressing and were sintering by various condition in air. Crystallinity and structure of sintered HAp/PAA composites were investigated by XRD and FT-IR. Also, the compressive strength and the fracture surface of sintered specimens were measured by UTM and SEM. HAp/PAA composites were showed phase transformation of partially ${\alpha}$, ${\beta}$-tricalcium phosphate at sintering condition of 1200$^{\circ}C$ and 3 h. The pore size and porosity of sintered body were showed the range of 0.2∼3.0 $\mu\textrm{m}$ and 0.49∼13.43%, respectively. The compressive strength of sintered specimens were appeared the range of 36.6∼58.2 MPa. From these results, the sintered HAp/PAA comosites can be accounted for the microporous HAp having a good compressive strength due to homogeneous pore morphology.

Hydroxyapatite/Polyacrylic Acid 균질복합체의 소결 특성 및 기계적 강도

합성 수산화아파타이트(HAp)와 바인더로서 폴리아크릴산(PAA)을 사용하여 공침법으로 조성비가 서로 다른 HAp/PAA균질복합체 4종을 제조하였고, 이 균질복합체를 냉간정수압법으로 성형 및 공기중에서 여러조건으로 소결하였다. HAp/PAA composite의 소결체는 XRD 및 U-IR로 결정성 및 구조를 조사하였고, 또한 소결시편은 만능재료시험기(UTM)로 압축강도를 측정하였으며, 파단된 소결시편의 표면은 SEM으로 관측하였다 HAp/PAA composite는 120$0^{\circ}C$ 및 3시간의 소결조건에서 부분적인 $\alpha$, $\beta$-tricalcium phosphate로 상전이가 일어났다. 소결체의 기공크기와 기공률은 각각 0.2~3.0 $\mu\textrm{m}$와 0.49~13.43% 범위였고, 소결시편의 압축강도는 36.6~58.2 MPa 범위로 나타났다. 이상의 결과로 부터 HAp/PAA composite의 소결체는 균일한 기공형태로 인해 우수한 압축강도를 가지는 미세다공성 HAp라고 설명할 수 있다.