• The Journal of the Korean dental association
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• v.47 no.12
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• pp.798-803
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• 2009

지르코니아는 물리적 성질이 금속과 가장 가까운 세라믹이며, 색상이 치아와 비슷하여 치과분야에서 사용빈도가 증가하고 있는 재료이다. 지르코니아는 zirconium dioxide 결정체로서, 1975년 Garvie가 'ceramic steer' 이라고 명명하였듯이 기존의 세라믹과 비교하여 뛰어난 물성을 지니고 있다. 즉, 높은 내열성과 낮은 열전도도, 산성에서 알카리성까지 이르는 내화학 안정성, 낮은 열팽창성, 높은 강도 및 경도, 내마모성을 가지고 있기 때문에 이전부터 공업용 재료로 넓게 시용되어 왔다. 지르코니아의 상변 이를 이용한 toughening방법이 Garvie에 의해 제시됨으로서 세라믹의 최대 단점인 취성은 어느 정도 극복할 수 있게 되었고 이를 계기로 금관 및 계속가공 의치, 임플란트 지대주, 인레이, 온레이 등 치과의 여러 분야에 지르코니아를 적용할 수 있게 되었다. 최근에는 임플란트 매식체에 있어서도 그 적용을 시도함으로서 심미치과치료에 있어서 중요한 부분으로 자리 잡고 있다. 현재 지르코니아는 치과용 세라믹 중에서 가장 높은 기계적 물성을 보이기 때문에 구치부 에서의 사용 가능성이 시도되고 있으며, 코어의 두께를 감소시킴으로써 보철 술식에서 필요한 강도 및 심미성 두 마리 토끼를 잡을 수 있도록 많은 연구가 이루어지고 있다. 이에 지르코니아의 역사 및 이론적 배경에 대하여 알아보고자 한다.

• Journal of Biomedical Engineering Research
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• v.20 no.6
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• pp.539-546
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• 1999

현재 상용화되고 있는 치과용 76.5% Pd-11.2% Cu-7.2% GarP 합금의 왁스모형을 원심주조기로 주조하여, 임상조건의 탈개스 및 세라믹 소성처리를 하였다. 이에따른 각각의 시편에 대해 미세조직의 변화를 주사전자현미경 및 EDS로 관찰하고, 최종적인 투과전자현미경으로 조사하였다. 각 조건의 편석, 결정립계 및 석출물부위를 주사전자현미경과 EDS 고 관찰한 결과, 이원계 Pd-GA합금의 안정상들에 해당하는 정량적인 조성비는, 단지 상대적으로 Ga의 성분비만 높게 감지되었다. 특히, 세라믹소성 처리후 미세조직에서 형성된 석출물에 근접한 기지조직일수록 Ga의 농도가 상대적으로 줄어든 고갈현상을 확인하엿다. 또한 투과전자현미경의 제한시야회절도형 분석결과, 주조 및 탈개스처리 후 미세조직의 편석부위에서는 GA의 가장 큰 강도를 보였고, 또 Ga과 Pd 고용체 사이에 미세한 판상의 석출물에 기인하는 줄무늬를 관찰하였다. 한편, 세라믹소성처리후 미세조직의 석출물은 금속간화합물 Pd2Ga으로 밝혀졌으며, 기지조직은 <100> 방향을 따라 약 25nm의 폭을 가지는 미세한 섬유상 형태의 소위 "tweed 조직'을 형성하였다.성하였다.

• Journal of Biomedical Engineering Research
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• v.21 no.6
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• pp.537-542
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• 2000

Ga이 함유된 Pd-Ga계 합금은 우수한 기계적 성질, 심미성 및 생체적합성등으로 차세대 치과 도재용 합금으로 주목 받고 있다. 본 연구에서는 상용 77.3%Pd-6.0%Ga계 합금을 원심주조법으로 주조하고, 탈개스, 세라믹소성처리한 후 미세조직을 광학현미경, X-선 회절기, 투과전자현미경으로 관찰하였다. X-선 회절분석 및 투과전자현미경 관찰 결과, Pd고용체와 미세한 석출물에 의해 나타나는 줄무늬를 확인하였다. 공정점 86$0^{\circ}C$에서 5시간 유지시킨 상평형 열처리조건에서는 Pd고용체와 금속간화합물 Pd(sub)2Ga에 해당하는 보다 명확한 제한시야회절도형을 얻었다. 이러한 결과로 77.3%Pd-6.0%Ga계 합금은 Pd고용체와 미세한 구형의 금속간화합물 Pd(sub2)Ga으로 구성되었음을 알 수 있었다.

• Korean Journal of Dental Materials
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• v.44 no.3
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• pp.197-206
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• 2017

The hardening effect by ice-quenching after oxidation of a Pd-Ag-Sn-Au metal-ceramic alloy during porcelain firing simulation was investigated by means of hardness test, field emission scanning electron microscopic observations, and X-ray diffraction analysis. The hardness decreased by ice-quenching after oxidation, which was induced by the homogenization of the ice-quenched specimen. The decreased hardness by ice-quenching after oxidation was recovered from the wash stage which was the first stage of the remaining firing process for bonding porcelain. After wash stage, the hardness of the ice-quenched specimens decreased during the subsequent porcelain firing process. But the final hardness of the ice-quenched specimens after oxidation was higher than that of the specimens cooled at stage 0 after oxidation. The increase in hardness of the specimens during the first firing process was caused by the lattice strains generated at the interface between the face-centered cubic Pd-Ag-rich matrix and the face-centered tetragonal Pd3(Sn, Ga, In) precipitate. The decrease in hardness of the specimens during the remaining firing process was caused by the microstructural coarsening.

• Korean Journal of Dental Materials
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• v.44 no.3
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• pp.207-216
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• 2017

The effect of cooling rate on precipitation hardening of a Pd-Cu-Ga-Zn metal-ceramic alloy during porcelain firing simulation was investigated and the following results were obtained. When the cooling rate was fast (Stage 0), the hardness of the alloy increased at each firing step and the high hardness value was maintained. When the cooling rate was slow (Stage 3), the hardness was the highest at the first stage of the firing, but the final hardness of the alloy after complete firing was lower. The increase in hardness of the specimens cooled at the cooling rate of Stage 0 after each firing step was caused by precipitation hardening. The decrease in hardness of the specimens cooled at the cooling rate of Stage 3 after each firing step was attributed to the coarsening of the spot-like precipitates formed in the matrix and plate-like precipitates. The matrix and the plate-like precipitates were composed of the $Pd_2(Cu,Ga,Zn)$ phase of CsCl-type, and the particle-like structure was composed of the Pd-rich ${\alpha}$-phase of face-centered cubic structure. Through the porcelain firing process, Cu, Ga, and Zn, which were dissolved in Pd-rich ${\alpha}$ particles, precipitated with Pd, resulting in the phase separation of the Pd-rich ${\alpha}$ particles into the Pd-rich ${\alpha}^{\prime}$ particles and ${\beta}^{\prime}$ precipitates composed of $Pd_2(Cu,Ga,Zn)$. These results suggested that the durability of the final prosthesis made of the Pd-Cu-Ga-Zn alloy can be improved when the cooling rate is fast during porcelain firing simulation.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2018.06a
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• pp.21-21
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• 2018

다양한 소재(금속, 세라믹, 고분자 소재 등)들이 3차원 형상기반 적층제조법에 적용되고 있는데, 금속 소재를 이용하여 3D 프린팅 법으로 치과용 수복물을 제조하는 연구가 많이 보고되고 있다. 하지만, 티타늄 또는 티타늄 합금 분말을 이용하여 3D 프린팅 법으로 제작한 치과용 보철물에 관한연구 보고는 많지 않다. Kanazawa 등 (2014)은 Ti-6Al-4V 합금분말을 이용하여 SLM법으로 총의치 용 framework를 제작하여 주조법으로 제작한 것과 비교 평가하였고, Mangano 등(2013)은 Ti-6Al-4V 합금분말로 지름이 작은 일체형 (1-piece narrow-diameter) 임플란트를 SLS법으로 제작하여 16명의 환자에게 식립한 다음, 2년간 관찰하였고, Mangano 등 (2014)은 cone-beam computed tomography (CBCT) data를 3D이미지로 변환시켜 DLMS법으로 치근 형상의 임플란트를 제작하여 15명의 환자에게 식립한 다음, 1년간 관찰하였다. 또한 서울대학교 및 연세대학교 치과생체재료과학교실 (2016)에서는 3D 프린팅 법으로 제작한 티타늄 시편과 기계 가공한 티타늄 시편의 물성을 비교하였다. 그러나 티타늄 합금 분말을 이용하여 3D 프린팅 법으로 제작한 치과용 보철물을 실제 임상에 적용하는 단계에서 기존 기계가공 방식으로 제작한 티타늄 보철물과 3D 프린팅 법으로 제작한 티타늄 보철물의 물성과 표면특성을 다양하게 비교 평가하는 것이 필요하여 본 연구에서는 3D 프린팅 법으로 제작한 티타늄 시편과 기계 가공한 티타늄 시편의 물성특성과 표면특성을 비교하여 조사하였다.

• Journal of Dental Rehabilitation and Applied Science
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• v.37 no.1
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• pp.1-15
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• 2021

Additive manufacturing (AM) for dental materials can produce more complex forms than conventional manufacturing methods. Compared to milling processing, AM consumes less equipment and materials, making sustainability an advantage. AM can be categorized into 7 types. Polymers made by vat polymerization are the most suitable material for AM due to superior mechanical properties and internal fit compared to conventional self-polymerizing methods. However, polymers are mainly used as provisional restoration due to their relatively low mechanical strength. Metal AM uses powder bed fusion methods and has higher fracture toughness and density than castings, but has higher residual stress, which requires research on post-processing methods to remove them. AM for ceramic use vat polymerization of materials mixed with ceramic powder and resin polymer. The ceramic materials for AM needs complex post-processing such as debinding of polymer and sintering. The low mechanical strength and volumetric accuracy of the products made by AM must be improved to be commercialized. AM requires more research to find the most suitable fabrication process conditions, as the mechanical properties and surface of any material will vary depending on the processing condition.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2003.10a
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• pp.51-51
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• 2003

생체친화재료란 생체내에 사용하거나 혹은 생체외에서 보조재료로 사용되는 것을 총칭하고, 인체와 직접 또는 간접적으로 접촉하여 사용되는 것이 특징이며 그 때문에 사용상 안전을 확보하기 위하여 생체에 대한 무해성 내지 생체적합성이 요구된다. 생체적합성이란 각각 고유의 기능을 가진 생체와 인공재료가 그 계면에서 서로 기능을 해치는 상호 반응을 일으키지 않고 공존하며 사용목적을 달성하는 것을 말한다. 생체친화재료로서는 재료의 종류에 따라서 인공관절의 고밀도 폴리에틸렌제, 인공힘줄이나 혈액 펌프등의 폴리우레탄 등 고분자재료, 생체기능을 대행하는 구조재료로서 스테인레스강, CO-Cr 합금, 타이타늄 및 그 합금, 탄탈륨 등 금속재료, 정형외과나 치과 등 굵은 조직대체용 재료로서의 세라믹재료로 구분되고 있다.

• Journal of Biomedical Engineering Research
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• v.22 no.6
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• pp.511-518
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• 2001

In vitro corrosion resistance of the commercially used 76.5wt.%Pd-17.6%Cu-7.2%Ga and 77.3%Pd-6.0%Ga dental Prostheses high-Palladium system alloys in cast, degassing and porcelain-firing heat treatment conditions were evaluated by the potentiodynamic polarization technique in the de-aerated 0.9%NaCl and a modified Fusayama electrolyte. From the corrosion rate experimental results, we found that there is a small difference in the corrosion resistance depending on the microstructure. However. it was so small that there is no significant problem as a dental material. The 77.3%Pd-6.0%Ga showed better corrosion resistance than the 76.5%Pd-11.6%Cu-7.2%Ga dental Prostheses high-palladium system alloys. These experimental observations in 76.5%Pd-11.6%Cu-7.2%Ga alleys are mainly due to a rapid quenching and Cu in the alloy which accelerate the eutectic reaction with a segregation and Precipitates in the microstructure. On the ocher hand, 77.3%Pd-6.0%Ga alloys, which are solid-solution matrix, show much better col·lesion resistance compared with that of 76.5%Pd-11.6%Cu-7.2%Ga alloys.

• Journal of the Korean Academy of Esthetic Dentistry
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• v.32 no.1
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• pp.4-7
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• 2023

Since the end of the 1990s, zirconia, which has been applied to dental prostheses, has been used in the form of coping or framework. The prostheses made in this way have been successfully used in the anterior teeth because they have no metal components as a structure. But in the posterior teeth, its use was limited due to the fracture or chipping of the veneering porcelain during the function. Later, as a solution to this shortcoming, a monolithic zirconia restoration was proposed in which a strong coping material was used in the form of a complete prosthesis. But, this resulted in some unesthetic results due to the characteristics of zirconia, which has excellent resistance to strong forces but is very white and opaque. However, now, due to technological advances in increasing the translucency of zirconia, it is possible to produce strong and esthetic zirconia restorations not only in the posterior region but also in the anterior region. In this article, the structural characteristics of various types of zirconia materials that have been developed so far, were discussed, and where the zirconia products actually in use belong to was explained.