HAp의 성형성과 열처리를 용이하게 하는 유기가소제를 사용하여 첨가량에 따른 강도(MPa)와 경도(Hv), 수축율(%) 및 생물학적 특성 중 항균력을 측정하였다. 가소제의 첨가량이 증가할수록 기계적 특성인 압축강도와 굽힘강도, 경도 등이 증가하였으나 가소제의 첨가량이 7%를 넘을 경우 오히려 기계적 특성이 감소하였다. 이는 허용치 이상의 가소제의 첨가는 성형 시 균열을 발생시키고 이러한 균열은 소결 시 내부에 미세균열 및 산화 시 기공의 발생을 촉진시켜 기계적 특성의 감소를 유발한다. 항균성 측정 결과 가소제 첨가량 에 관계없이 균은 검출되지 않았으며 우수한 항균력을 발휘하였다.
본 연구에서는 Al2O3 소결체 표면에 두 종류의 CaO-Al2O3-SiO2(CAS) 계 유리 분말을 스프레이 코팅(spray coating) 후 소성 거동에 대하여 연구하였다; (1) Si-rich, SiO2 함량이 높은 유리, (2) Ca-rich, CaO 함량이 높은 유리. Ca-rich 유리는 점도가 약 107~109 poise일 때 유리 내부에 잔존하는 기포들의 심한 발포 현상이 일어났고 이에 따라 소결 방해에 따른 수축율이 감소하였으며 조도는 증가하였다. 반면, Si-rich 유리의 경우, 1000℃ 이하에서는 Ca-rich와 같은 심각한 발포현상은 없었으나, 1200℃에서 밀도가 낮은 크리스토발라이트(cristobalite) 결정 발생과 함께 기포의 재발포 현상이 일어나 수축율이 감소하였으며 조도가 증가하는 이상 소성 거동을 보였다. 이는 저밀도 크리스토발라이트 결정 생성으로 인한 유리질의 칼슘 함량 증가에 의한 점도 감소로 생각된다. 따라서 CAS계 유리의 경우 저온 소성에서는 발포 현상에 의한 표면조도 상승과 소결 방해를 고려해야 하며, 특히 SiO2 함량이 높을 경우, 고온에서 결정화에 의한 이상 발포 현상도 생각해야 한다.
본 연구는 석탄회(Fly Ash)와 점토를 이용하여 광미(tailing)의 중금속 안정화를 연구하였다. 플라이애쉬-점토-광미계의 특성은 여러 분석기기(SEM, XRD, XRF, TG-DTA, Dilatometer, UTM)를 이용하여 광미의 첨가량에 따른 물리 화학적 특성을 조사하였다. 플라이애쉬의 화학조성은 $SiO_2$가 33.01 wt%, $Al_2O_3$는 28.54 wt%, CaO가 9.97 wt%이고 이외에 $Fe_2O_3$와 알카리 성분 등을 함유하고 있으며, 강열감량은 플라이애쉬가 20.26 wt%로 나타났다. 플라이애쉬의 $SiO_2$와 $Al_2O_3$ 조성양은 점토성분이 61 wt% 이상이다. 그리고 광미의 화학조성은 $SiO_2$가 26.91 wt%, CaO가 24.25 wt%, $Fe_2O_3$는 22.97 wt%이다. 그러므로 플라이애쉬-점토-광미계에서 플라이애쉬가 점토의 원료로 대체가 가능하다. 시편의 수축은 $850^{\circ}C$ 부근에서 서서히 수축이 시작되어 $1100^{\circ}C$ 부근에서 급격하게 수축하는 것을 볼 수 있었으며 플라이애쉬의 탄화 분해 과정에 의해 영향을 받는다. 시편의 미세구조는 광미를 첨가한 시편이 치밀하였다. 열처리 온도에 따른 물리적 특성 조사를 위하여 흡수율과 압축강도를 측정하였으며 광미를 첨가한 시편의 압축강도가 높으며 약 200~420 kgf/$cm^2$로 KS L 4201의 점토 블록 기준 내에 있다. 그리고 광미의 중금속의 안정화는 소결한 후에 한국폐기물 규격내에서 안정화한 것을 알 수 있다.
20 ㎛급 은 분말과 53 ㎛급 소금 30 wt%의 혼합체에 폴리실록센을 1~4 wt%까지 첨가시키고 750℃-60min 소결하고, 소금을 선택적으로 녹여내어 액상 향수를 담지할 수 있는 다공체를 제작하였다. 소결전후에 폴리실록센 첨가량에 따라 기공, 경도, 그리고 미세구조의 변화를 확인하였다. 제작한 은 담지체는 소결 전후 모두 열린 기공으로 형성되고, 소결 후에는 지름 및 높이 방향으로 2~7 % 수축하였다. 비커스 경도는 소결 후 모두 증가하였고, 특히 2 wt%의 폴리실록센을 첨가한 경우 소결 전보다 2배 증가하는 것을 확인하였다. 미세구조의 경우 폴리실록센 첨가에 따라 은 담지체 표면상태는 어두워졌고, 기공이 50 ㎛에서 10 ㎛ 이하로 작아지는 것을 확인하였다. 조성분포 확인 결과 폴리실록센 2 wt% 첨가하였을 때 고루 분포되어 있었으며, 3 wt%이상 첨가하였을 때 뭉쳐져서 강도가 저하되는 문제가 있었다. 따라서 열린기공을 가진 다공성 은에 대해 주얼리 용도로 2 wt%의 적정량의 폴리실록센을 첨가하여 성공적인 강화가 가능하였다.
최근 고품위 TV 및 고정세도 디스플레이용으로 화상의 정세도를 향상시키기 위해 수평주파수를 높이려는 경향이 있어, 편향 요크용 페라이트 코아에는 고주파수 영역에 있어서도 코아로스가 낮은 재료가 요구되고 있는 실정이다. Mg-Zn 페라이트에 있어서 화학조성 및 프로세스가 미세구조에 미치는 영향에 착안하여 저온 소결화를 하였다. 저손실인 Mg-Zn계 te에 Cu에 첨가하였다. MgO, ZnO, Fe$_2O_3$, CuO를 선택한 후 조성비의 변화를 두며 CuO를 MgO로 치환하였다. 이 시료를 980$^{\circ}C$~1350$^{\circ}C$까지 3시간 소결하고, 투자율, 전력손실, 수축률, 코아로스를 측정하였다.
극청정 가스필터용 다공성 멤브레인을 제조하기 위해 금속산화물 분말의 in-situ한 환원/소결 공정을 이용하였다. 또한 기공도의 향상을 위해 solid pore forming agent로써 구형의 폴리머 입자를 첨가하여 금속 섬유를 사용한 멤브레인과 비슷한 52%의 기공도를 가지는 니켈 멤브레인을 제조하였다. 제조된 니켈 멤브레인은 폴리머의 첨가에 따라 평균기공크기와 기공도가 증가하였다. 한편 환원/소결 온도가 $800^{\circ}C$에서 $1000^{\circ}C$로 상승함에 따라 평균기공크기와 기공도는 감소하였다. 이는 환원/소결 온도가 상승함에 따라 격자확산 및 입계확산이 진행되어 멤브레인의 수축률 증가를 일으켰기 때문이다.
연구목적: 본 연구의 목적은 냉간 정수압 성형법 (cold isostatic press forming)을 이용한 새로운 지르코니아 블록의 제조와 이를 이용한 코어와 완전 도재관의 적합도를 비교 평가하여 임상적 이용 가능성을 평가 하고자 함이다. 연구 재료 및 방법:지르코니아 분말 (KZ-3YE Type A)을 단일 압축 성형하여 블록의 형태로 제작 한 후, 냉간 정수압 성형하여 블록을 제작하고, 성형이 끝난 지르코니아 블록은 $1040^{\circ}C$의 온도에서 반 소결하였다. 대조군은 상용 제품 ($Everest^{(R)}$, KAVO, Biberach/$Ri{\beta}$.)을 이용하였다. $1450{^{\circ}C}$의 온도에서 완전 소결된 실험군 블록과 대조군 블록의 수축률을 측정하고 비교하였다. CAD/CAM을 이용하여 총 21개의 코어를 제작하고 세 그룹으로 나누었다. Group I은 대조군 블록을 이용해 7개의 코어를 제작하고, Group II는 실험군 블록을 이용해 7개의 코어를 제작하였다. Group III은 실험군 블록을 이용해 7개의 코어를 제작하고 도재 ($Cerabien^{TM}$)를 축성하여 완전 도재관을 제작하였다. 제작된 코어와 완전 도재관을 모형에 합착한 후 레진으로 매몰하여 치관 장축의 협설과 근원심 방향을 따라 절단하고 지대치와 코어 사이의 변연 간격과 내부 축면 간격 그리고 내부 교합면 간격을 SEM ($S-4700^{(R)}$)을 이용해 측정하였다. 모든 측정값은 평균과 표준편차를 계산하고, one-way ANOVA test를 시행하여 실험 결과를 분석하였고, 95%유의 수준으로 검정하였다. 결과:실험군과 대조군 블록의 수축률을 측정한 결과 실험군 블록의 수축률은 19.00%였고, 대조군 블록의 수축률은 20.09%로 실험군 블록의 수축률이 더 낮은 것으로 나타났다. 적합도 측정 결과 변연 간격의 측정값에서 Group II의값($29.67{\pm}6.58 {\mu}m$)이 Group I의값($36.84 {\pm}7.18 {\mu}m$)보다 통계적으로 유의하게 작은 것으로 나타났다. 또한 Group II와 Group III의 값 사이에서는 유의한 차이가 없었다. 내부 측면 간격의 측정값에서 Group III의값($32.23{\pm}6.33 {\mu}m$)이 Group I와 Group II의내부측면간격의값($37.57{\pm}6.81{\mu}m$, $38.14{\pm}6.81{\mu}m$)보다 큰 것으로 나타났다. 각 부위의 간격 측정결과 내부 교합면 간격의 값이 변연 간격 및 내부 축면 간격의 값보다 유의하게 큰 것으로 나타났다. 결론: 현재 상용중인 대조군 블록과 비교하여 냉간 정수압 성형법으로 제조된 실험군 블록의 적합도는 유의한 차이를 보이지 않았다. 변연 적합도는 실험군에서 더 우수하였으며 도재를 축성한 완전 도재관의 적합성이 약간 더 향상되는 경향을 보였다. 변연 적합도는 대조군과 실험군 모두에서 임상적으로 허용되는 양호한 수치를 보였다.
본 연구에서는 모바일 폰 안테나 모듈용 유전체 재료를 개발을 위해 20∼80의 유전율을 가지는 유리-세라믹스 복합체를 제조하고자 하였다. BaO-Nd$_2$O$_3$-TiO$_2$계 세라믹스에 $K_2$O-CaO-P$_2$O$_{5}$계 글래스 프릿의 첨가를 통해 제조된 글래스-세라믹스 복합체의 소결특성과 유전특성을 조사하였다. BaO-Nd$_2$O$_3$-TiO$_2$계 세라믹스에 글래스 프릿을 10∼40 wt% 범위로 첨가하였고, 900∼120$0^{\circ}C$의 온도범위에서 소결하였다. 그 결과로서, $K_2$O-CaO-P$_2$O$_{5}$계 글래스 프릿의 첨가량이 증가하고 소결온도가 증가할수록 소결수축률과 상대밀도가 증가하였다. 또한 유전율($\varepsilon$$_{r}$)과 품질계수(Q${\times}$f)는 감소하는 경향을 나타내었다.
수용성 매체에서 젤-케스팅 공정을 이용하여 용융실리카를 기본으로 하는 다성분계 세라믹 코어 (中子)를 제조하고, 소결조건에 따른 제반 기계적 물성과 알칼리 부식용액에 의한 용출특성을 고찰하였다. 1000cP (at $50sec^{-1}$ ) 이하의 낮은 점도를 갖는 50vol%의 고농도 다성분계 세라믹 슬림의 제조가 가능하였다. 성형체는 안정화시킨 슬림을 몰드에 부어 상온에서 겔화시킨 후 $25^{\circ}C$, 80% 상대습도 분위기 하에서 48시간동안 건조시켜 제조하였으며 건조된 성형체에는 균열이 발생하지 않았다. 세라믹 코어 성형체의 소결온도가 상승할 수록 상온강도, 겉보기 밀도, 수축률은 시편의 기공도와 역비례하여 증가하였다. 세라믹 코어 소결체의 용출속도는 동일한 온도에서 알칼리 부식용액의 농도에 의존하였으며, 소결체의 기공도가 클수록 증가하였다.
Dense glass-ceramics for low firing temperature substrate were prepared by addition of CeO2 flux to the glass of MgO-Al2O3-SiO2 system. Glass powders were fabricated by melting at 150$0^{\circ}C$ and ball milling. Glass powder compacts were sintered at 800~100$0^{\circ}C$ for 3h. The crystallization and the shrinkage behaviors of glass powder compacts were analyzed by XRD, DTA and TMA. The shrinkage of glass powder compact increased with increasing the amount of CeO2. Because the softening temperature decreased and the crystallization temperature increased with increasing the amount of CeO2. Apparently, addition of CeO2 prevented formation of $\mu$-cordierite phase from the glass-ceramics and improved formation of $\alpha$-cordierite phase. Therefore crystallization properties were enhanced.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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