Closed field unbalanced magnetron sputtering 방법을 이용하여 CrZr-Si-N 박막을 증착하였다. Si Target power의 변화에 따라 박막을 증착하여 XRD, SEM, XPS, GDOES, AFM, XPS, Nanoindentation을 이용하여 박막의 미세구조, 성분분석, 표면 조도, 경도를 측정하였다. $500^{\circ}C$에서 annealing한 후 상온에서의 박막의 경도와 비교하였고, 상온과 $500^{\circ}C$에서 마모 실험을 행한 후 마찰 계수를 측정하여 비교하였다. $Cr_{39.4}Zr_{12.3}N_{48.3}$ 박막은 $500^{\circ}C$ annealing 후 경도는 30 GPa에서 24 GPa로 감소하였고 마찰계수는 0.23에서 0.81로 약 4배 증가하였다. $500^{\circ}C$ annealing 후 $Cr_{34.6}Zr_{10.6}-Si_{6.4}-N_{48.4}$ 박막의 경도는 30 GPa로 상온에서의 경도 32 GPa과 비슷하였고 $500^{\circ}C$와 상온에서 수행된 마모시험 결과는 $500^{\circ}C$에서 마찰계수 0.43으로 상온 마모시험 결과와 거의 비슷한 결과를 보였다. 상온의 경우 Si 함량에 따른 기계적 특성 및 마모특성의 변화는 거의 없었다. 그러나 $500^{\circ}C$ annealing 후 CrZi-Si-N 박막의 기계적 특성 및 마모특성은 Si 함량에 따라 큰 차이를 나타내었다. 이러한 결과들을 통해 Si 첨가가 CrZrN 박막의 고온 안정성 향상에 기여함을 확인할 수 있었다.
본 연구에서는 누적압연접합공정(ARB)을 통하여 5052 알루미늄 합금의 결정립을 약 0.2$\mu\textrm{m}$ 크기로 미세화 하였다. 누적압연에 의한 변형량 증가에 따른 미세 조직 변화와 결정립 간의 상대적인 방위각 차이를 TEM을 이용하여 관찰하였다. 누적 변형량을 함수로 상온 인장특성을 분석하였고, 초미세립 소재를 후속 열처리한 후 미세 조직 변화를 관찰하여 제조된 초미세립 소재의 열적 안정성을 평가하였다. 상온 대기 중에서 pin-on-disk 형태의 마멸시험기를 사용하여 초미세립 소재의 미끄럼 마멸시험을 변형량과 하중을 변수로 행하였다. 강소성 변형에 의해 제조된 5052 알루미늄 합금 소재의 마멸저항성은 강소성 변형 전과 비교하여 소재의 경도가 크게 증가하였음에도 불구하고 오히려 감소하였다. 마멸시험 후 마멸면의 SEM, 마멸단면의 OM 관찰과 마멸면 직하의 깊이에 따른 경도측정을 통하여 초미세립 소재의 마멸기구를 분석하였고 마멸표면의 변형 층을 관찰하였다. 또한 마멸면 직하 조직의 TEM 관찰을 통해서 마멸시험 중의 미세 조직 변화를 연구하였다.
본 연구는 복합레진의 연마방법에 따른 표면특성을 평가하기 위해, microhybrid 레진(Filtek$^{TM}$ Z250)과 nanofill 레진(Filtek$^{TM}$ Z350)을 연마 전, abrasive disk(Sof-lex) 연마 후, polishing brush(Occlubrush) 연마 후로 나누어 분석하였다. 그 결과 레진 표면조도는 연마 후 증가하였는데, 미세조도는 연마방법에 따른 차이가 없었으나 거시조도는 Occlubrush를 이용한 경우 현저하게 커졌다(p < 0.05). Sof-lex 연마의 경우 레진의 filler까지 연마되어 표면이 보다 균일한 형상을 보였으나 Occlubrush 연마시편은 기질층이 뜯겨져 나간 불균일한 형상을 보였다. 두 연마방법 간의 미세경도 유의차는 없었으며(p > 0.05), 연마 후 경도 값이 약 25% 상승하였다. 결론적으로, 복합레진의 표면경도 향상을 위하여 적합한 연마가 필요하며, Sof-lex를 이용한 연마가 더 우수한 것으로 사료된다.
본 연구는 segment target을 장착한 unbalanced magnetron sputtering을 활용하여 CrZr-Al-N 박막을 합성하고 박막의 고온안정성과 미세구조를 연구하는데 그 목적이 있다. 박막의 Al 함량을 조절하기 위하여 각 segment target은 Cr,Zr을 일정vol% 유지하며 Al vol%만 변화하여 설계하였다. 박막의 고온안정성을 실험하기 위해 각 시편은 $100{\sim}500^{\circ}C$ 사이의 온도에서 1시간씩 annealing 처리를 실시한 후에 경도를 측정하였다. 박막의 미세구조 단면을 위해 FE-SEM을 이용하였으며 이밖에 박막의 조성, 경도 및 결정구조를 측정하기 위해 EDS, microhardness testing system, XRD를 사용하였다. Al 부피비를 변화시킨 Segment target을 활용한 박막합성에서 박막의 Al함량은 각각 1/11에서 4.6at.%, 1/5에서 8.1at.%, 1/3에서 12.9at.% 로 나타났으며, 박막의 경도는 4.6~12.9at.% 사이의 Al 함량을 갖는 박막에 대해 모두 유사한 값을 가졌으며 31GPa로 측정되었다. 박막의 단면 구조 역시 4.6~12.9at.% 사이의 Al 함량을 갖는 박막에 대해 모두 columnar 구조가 관찰되었다.
TiN 박막의 미세구조를 공정 변수인 기판 전압, 기판과 타겟의 각도 등을 이용하여 변화시켜 박막의 물리적 특성을 평가하였다. TiN 박막은 음극 아크 증착법을 이용하여 기판에 코팅하였다. TiN 박막은 기판과 타겟의 각도를 제어하면 기판에 수직한 주상과 일정한 각도를 갖는 주상으로 성장하는 것을 확인하였다. 기판과 타겟의 각도를 일정하게 유지한 경우에도 기판에 전압을 인가하면 TiN 박막의 주상이 기판과 수직하게 성장하는 것을 확인하였다. 기판과 타겟의 각도와 기판 전압을 활용하면 TiN 박막의 미세구조를 다양하게 변화시킬 수 있었다. TiN 박막의 미세구조 변화는 물리적 특성 변화에 영향을 준 것으로 판단되며 기판 전압과 각도를 인가하지 않은 TiN 박막보다 미세구조가 변화한 박막이 높은 경도를 보였다.
본 연구의 목적은 유동성 자이오머인 Beautifil flow와 유동성 복합레진인 $Filtek^{TM}$ Z350, Z350XT의 압축강도와 표면 미세경도를 비교 평가하는 것이었다. 각각의 재료를 사용하여 15개의 시편을 제작하였다. 만능시험기를 사용하여 초 당 1 mm 횡단 속도 하에서 압축강도를 측정하였으며, 표면 미세경도는 보압 시간 10초 조건하에서 4.9 N의 힘을 가해 비커스 경도를 측정하였다. 압축 강도 측정 결과 2군인 $Filtek^{TM}$ Z350XT는 $218.7{\pm}18.4$ MPa로 가장 높은 값을 보였고, 1군인 $Filtek^{TM}$ Z350은 $205.5{\pm}27.1$ MPa로 나타났다. 3군인 Beautifil flow F00는 $176.5{\pm}30.3$ MPa이었으며, 4군인 Beautifil flow F10의 압축 강도는 $173.4{\pm}26.2$ MPa이었다. 2군이 3군과 4군에 대해 통계학적 유의차를 보였다(p < 0.05). 표면 미세 경도 측정값은 2군 $Filtek^{TM}$ Z350XT가 $39.1{\pm}2.1$로 가장 높은 값을, 4군 Beautifil flow F10가 $27.9{\pm}1.8$으로 다음으로 높았고, 3군 Beautifil flow F00가 $23.1{\pm}1.1$, 1군 $Filtek^{TM}$ Z350이 $20.4{\pm}0.9$로 측정되었다. 모든 군 간에 통계학적 유의차를 보였다(p < 0.05). 결론적으로, 유동성 자이오머의 압축강도는 복합레진에 비해 낮지만, 표면 미세경도는 비슷한 양상을 보였다. 자이오머의 압축 강도가 보완된다면 임상에서 복합 레진의 좋은 대체재로 사용될 수 있을 것으로 사료되었다.
브라켓 주위에 발생되는 법랑질 탈회는 교정 치료 시 극복해야 할 문제 중 하나이다. 본 연구는 교정용 브라켓 부착 시 사용되는 접착제 중 불소를 함유하는 교정용 프라이머의 적용이 법랑질 탈회 예방 및 재광화 유도에 미치는 효과를 알아보고자 시행되었다. 건전한 표면을 가진 발치 된 소의 절치 50개를 실험재료로 하여 법랑질 처리 방법에 따라 3개 군으로 분류하였다: (I) 아무처리하지 않은 시편, (II) 불소를 함유한 교정용 프라이머인 Light Bond$^{TM}$로 처리한 시편, (III) 전통적으로 불소를 함유하지 않는 프라이머인 Transbond$^{TM}$ XT Primer로 처리한 시편. 각 군을 인공우식용액에서 탈회시킨 다음 Q-ray view로 관찰하고, 비커스 표면미세경도 측정 및 편광현미경을 이용하여 우식 양상을 평가하였다. 인공 탈회 후 프라이머는 치아 표면에서 떨어져 나가 35 - 50% 잔존하는 것으로 보인다. 표면미세경도는 Light Bond$^{TM}$를 직접 적용한 법랑질 표면에서 가장 높았으나 유의한 차이는 없었다. 하지만 Light Bond$^{TM}$를 적용한 인접부위의 법랑질 표면미세경도는 아무처리를 하지 않은 대조군보다 유의하게 높은 값을 보였다. 편광현미경을 통해 관찰한 소견으로 Light Bond$^{TM}$를 직접 적용한 법랑질 표면은 탈회가 거의 나타나지 않았으며, Light Bond$^{TM}$의 인접부위에서는 가장 얕은 우식 양상과 재광화 소견을 보였다. 이상의 연구결과, 교정치료 시 법랑질 탈회의 발생을 줄이기 위해서 브라켓 부착 시 불소를 함유하는 프라이머의 사용이 유용함을 시사하는 바이다.
resin infiltrant의 초기 우식 병소에 침투를 SEM과 CLSM을 사용하여 관찰하고, resin infiltrant와 3가지 접착제(All-bond 2, Scotchbond Multi-purpose, Clearfil SE bond)의 pH와 점도를 평가하고, 영구치에 resin infiltrant 적용 후 표면 조도와 미세경도의 변화를 측정하였다. 점도(Pa.s)는 resin infiltrant($0.173{\pm}0.012$), All-bond 2($0.754{\pm}0.030$), Scotchbond Multi-purpose($1.46{\pm}0.137$), Clearfil SE bond($1.28{\pm}0.125$)로 측정되었다. pH는 resin infiltrant (4.7), All-bond 2(7.5), Scotchbond Multi-purpose(8.2), Clearfil SE bond(4.67)로 측정되었다. resin infiltrant의 적용은 적용하지 않은 시편과 비교할 때 표면 조도와 미세경도에 유의한 차이를 보이지 않았다.(p>0.05).
PVD에 의한 증착 대상 물질인 Ti, AlSi, Cr 및 각각의 타겟 전류, 바이어스, 압력 조건 들을 설계하여 적용시켰으며 PECVD와 CBC 코팅을 조합하여 발생되는 새로운 나노 멀티박막의 특성을 본 연구에서는 시험분석 및 평가하였다. 코팅층 깊이에 따른 조성 변화는 XPS를 이용하였으며 미세조직 및 표면 상태는 FE-SEM을 이용한 정밀 분석을 실시하였다. 또한, 박막의 경도는 나노인덴터를 이용하여 박막 자체의 경도만을 분석하였다. 한편, Pin-on-disk 방식의 마모시험기를 이용하여 표면조도와 상대재의 처리 상태에 따른 마찰계수를 시험 평가하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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