본 연구는 external butt joint 연결 형태를 가진 임플랜트 시스템에서 티타늄 합금 나사와 텅스텐 카바이드와 탄소로 코팅한 나사의 압축력 및 조임 회전각 측정을 통해 동일한 전하중을 얻는 데 있어 코팅나사 사용이 갖는 임상적 효율성을 간접적으로 비교해 보고자 하였다. 본 연구에서는 Osstem Implant의 US II 시스템 고정체(${\phi}=4mm$)와 Cemented abutment를 사용하여 티타늄 합금(Ta) 지대주 나사 및 텅스텐 카바이드와 탄소로 표면 처리한(WC/CTa) 지대주 나사에 30Ncm의 조임 회전력을 적용한 후 압축력 및 조임 회전각을 측정하였다. 다음 WC/CTa 지대주 나사에서 측정된 압축력의 평균값을 계산하고 이를 Ta 지대주 나사에 적용하여 동일한 압축력이 가해질 때의 조임 회전력 값을 측정하였다. 그리고 실험결과 측정된 조임 회전력의 평균값을 Ta 나사에 적용한 후 조임 회전각을 측정하여 비교해 본 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 30Ncm의 조임 회전력에서 텅스텐 카바이드/탄소 코팅 나사가 티타늄 합금 나사보다 압축력과 회전각이 더 높게 나타났다. 텅스텐 카바이드/탄소 코팅 나사에 30Ncm의 조임 회전력을 적용하여 발생한 압축력을 얻기 위해서는 티타늄 합금 나사의 경우 55.6Ncm의 조임 회전력이 필요하였으며, 회전각에는 두 나사 간에 차이가 없었다.
임플랜트 보철물에서 각 구성 요소를 연결하는 나사 풀림 현상이 흔히 발생하고 있다. 나사 풀림을 최소화하기 위해서 연결 구성 부품 사이의 압축력을 최대로 하는 것이 중요한데, 나사 신장의 허용 한계 내에서 조임회전력을 증가시켜 나사 내부의 인장력 즉 전하중을 극대화하기 위해서는 마찰 계수를 감소시켜 초기 조임회전력의 손실을 최소화해야 한다. 건조 윤활제를 나사 표면에 코팅한 나사들이 전하중을 증가시키고 나사 풀림을 감소시키나 나사의 반복체결에 따른 코팅표면의 마모가 문제점으로 지적되고 있다. 최근 내마모성이 우수하며 동시에 나사의 마찰 저항을 최소화할 수 있는 텅스텐 카바이드/탄소 코팅을 이용한 나사가 임상에 사용되고 있으나 실제적으로 연결부 안정성에 미치는 영향에 관한 연구는 미미한 편이다. 이에 본 연구에서는 external butt joint 형태를 가지는 US II 시스템과 one stage용 8도의 internal cone 연결형태의 SS II 시스템 및 11도의 internal cone 연결형태의 GS II 시스템에서 티타늄 합금 나사의 텅스텐 카바이드/탄소 코팅이 지대주 나사 풀림에 미치는 영향을 알아보기 위하여 100만 회 반복 하중 전후의 풀림회전력 및 상실률을 비교한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 초기 풀림회전력은 티타늄 합금나사보다 텅스텐 카바이드/탄소 코팅 나사를 사용한 경우 작게 나타났으며 (P<.01), 동일 나사를 사용한 경우에는 임플랜트 시스템 간에 차이가 없었다 (P>.05). 2. 반복하중에 따른 풀림회전력의 상실률은 두 나사 모두에서 external butt joint 형태의 US II 시스템이 internal cone 연결형태의 SS II 와 GS II 시스템 보다 크게 나타났으나, SS II 와 GS II 시스템 사이에는 차이를 보이지 않았다 (P<.01). 3. 텅스텐 카바이드/탄소 코팅 나사를 사용한 경우 티타늄 합금 나사에 비해 모든 시스템에서 반복하중 후 풀림회전력 상실률이 작게 나타났으며 (P<.01), 코팅 나사 사용으로 인한 상실률의 감소차는 임플랜트 시스템 간에 차이를 보이지 않았다 (P>.05).
Surface hardening of AC4C aluminium alloy with TiC powders was obtained by plasma transferred are (PTA) method, Bead appearance, microstrucutre and wear behavior were characterized in relation to the torch current, powder feed rate and wear condition. The width and the depth of bead were mainly increased with increasing torch current. The comparison of wear behavior between AC4C alloy and PTA treated AC4C alloy showed the remarkable enhancement of wear resistance.
Ultra fine titanium carbide particles were synthesized by novel metallic thermo-reduction process. The vaporized TiC1$_4$+$CCl_4$ gases were reacted with liquid magnesium and the fine titanium carbide particles were then produced by combining the released titanium and carbon atoms. The vacuum treatment was followed to remove the residual phases of MgC1$_2$ and excess Mg. The stoichiometry, microstructure, fixed and carbon contents and lattice parameter were investigated in titanium carbide powders produced in various reaction parameters.
목적: 본 연구의 목적은 임플란트 지대주 나사에 혐기성 나사 고정제의 적용 유무와 나사 종류에 따른 풀림 토크 값의 차이를 평가하는 것이다. 재료 및 방법: 외부 육각형 임플란트 고정체를 사용하였고, 동일한 제조사의 지대주와 지대주 나사가 사용되었다. 지대주 나사는 두 종류로 티타늄 재질의 나사(티타늄 나사)와 텅스텐 카바이드 코팅된 나사(Ebony 나사)가 사용되었다. 티타늄 나사에 아무 처리하지 않은 군(TI군)과 티타늄 나사에 나사 고정제를 사용한 군(TI_AS군), Ebony 나사에 아무 처리하지 않은 군(EB군)과 Ebony 나사에 나사 고정제를 사용한 군(EB_AS군)에 대해 실험을 진행하였다. 총 4가지 군에서 각 10개씩의 임플란트 고정체-지대주 복합체가 사용되었다. 디지털 토크 측정 장비를 사용하여 풀림 토크 값을 측정한 뒤 통계 처리하여 각 군별 비교하였다. 정규성 분포를 만족하여 Two-way ANOVA test (α = .05)를 이용하여 통계 분석하였다. 결과: 각 군에 대한 결과를 살펴보면 TI 군은 20.3 ± 1.6 N.cm, TI_AS 군에서 32.4 ± 6.7 N.cm, EB 군은 20.2 ± 1.5 N.cm, EB_AS 군에서 30.4 ± 4.5 N.cm의 풀림 토크 값을 나타냈다. 결론: 혐기성 나사 고정제를 사용한 경우 티타늄 나사와 ebony 나사 모두에서 고정제를 사용하지 않은 경우 보다 풀림 토크 값이 높게 나타났다. 하지만 두 나사 군 간의 차이는 존재하지 않았다.
본 연구에서는 고성능 리튬이온전지용 음극 소재로써 2차원 구조의 티타늄 카바이드(MXene)와 나노 실리콘의 정전기적 결합을 통한 MXene/Si 음극 복합소재를 제조하였다. LiF/HCl을 이용하여 Ti3AlC2 MAX를 에칭해 Ti3C2Tx MXene을 제조하였으며, 정전기적 결합을 형성하기 위해 나노 실리콘의 표면을 CTAB (Cetyltrimethylammonium bromide)을 활용하여 양전하로 대전하였다. MXene/Si 음극 복합소재는 제조된 MXene과 대전 된 실리콘의 간단한 혼합 공정을 통해 성공적으로 제조되었다. 제조된 복합소재의 물리적 특성과 전기화학적 특성을 MXene과 실리콘의 조성비에 따라 조사하였으며, 전극의 안정성을 평가하기 위해 충·방전 사이클 후의 전극 표면을 분석하였다. MXene/Si 복합소재는 MXene 대비 실리콘 조성 비율이 2, 3 및 4로 증가할수록 1962.9, 2395.2 및 2504.3 mAh/g의 높은 초기 방전용량을 나타내었다. MXene과 실리콘 조성비가 1 : 4인 MXene/Si-4는 100 사이클에서 1387.5 mAh/g의 가역 용량과 74.5%의 용량 유지율을 나타내었으며, 4.0 C의 높은 율속에서도 700.5 mAh/g으로 높은 용량을 발현하였다. 이러한 결과를 통해 정전기적 결합으로 제조된 MXene/Si 복합소재는 고성능 리튬이온배터리용 음극소재로 적용 될 수 있다.
Carbide-derived carbon coating has been synthesized by low temperature treatment of TiC disk with $H_2/Cl_2$ mixture gases. A variety of physical measurements indicated that Ti was extracted and carbon layer was formed by exposure of $Cl_2$ gas. The $I_D/I_G$ ratio increased with increasing $Cl_2$ gas concentration. Wear coefficient and frictional coefficient varied with $Cl_2$ gas concentration. When the $Cl_2$ gas concentration decreased to 3.3 vol%, the friction coefficient approach a minimum. The results showed that degree of graphite crystallinity and variation of porosity due to the $Cl_2$ gas content were responsible for different tribology performance.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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