• 한국결정성장학회지
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• 제30권4호
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• pp.150-155
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• 2020

구조용 세라믹재료로 주로 사용되는 알루미나(Al₂O₃)는 우수한 기계적 특성을 위해 치밀한 미세구조를 요구하며, 소결온도를 낮추기 위해 상업적으로 액상소결(liquid phase sintering)이 적용된다. 본 연구에서는 SiO₂, MgO, CaO를 액상소결 조제로 사용하는 92 % 상업용 알루미나의 액상소결 시, 착색제(coloring agent)로 주로 사용되는 산화코발트(Co₂O₃)의 첨가량과 다양한 소결온도가 알루미나의 미세구조 및 기계적 특성에 미치는 영향을 고찰하였다. 약 11 w t% 산화코발트 첨가에 따라 1200℃부터 고상입자 재배열에 의한 수축이 시작되었고 1300℃ 이상의 온도에서 용해 재석출 및 합체(coalescence)에 의한 알루미나의 결정립 성장이 관찰되었다. 1400℃ 이상의 열처리 온도 혹은 과량의 Co₂O₃ 첨가는 액상의 점도를 낮추어 소결밀도를 감소시켰고, 이와 함께 경도값도 감소하였다. 산화코발트를 11 w t% 첨가하여 1350℃에서 소결할 경우, 3.86 g/㎤의 밀도와 12.32 GPa의 경도를 갖는 치밀한 소결체 제조가 가능하였다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제24권2호
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• pp.174-181
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• 2007

본 연구에서는 졸-겔 공법을 이용하여 가스 차단 특성을 갖는 $SiO_2/EVOH$(에틸렌 비닐알콜 공중합체) 하이브리드 물질을 제조하였다. 제조된 여러 조성의 하이브리드 졸을 표면 처리한 biaxially oriented polypropylene (BOPP) 기지재에 스핀 코팅 방식을 이용하여 코팅하였다. X선 회절 및 DSC 분석에 의해 하이브리드 내의 EVOH 상과 실리카 상 사이의 결합에 따른 결정화 거동의 변화를 조사하였다. 또한 $SiO_2/EVOH$ 하이브리드 겔의 모폴로지 관찰을 통하여, 100nm 이하의 실리카 입자들이 균열하게 분산된 매우 치밀한 상 미세구조를 갖는 하이브리드 물질을 제조하기 위해 필요한 Tetraethylorthosilicate (TEOS) 무기전구체의 최적 함량이 존재함을 알 수 있었다. 첨가된 TEOS 함량이 최적 함량보다 낮거나 높은 경우에는 큰 도메인의 입자 클러스터들이 형성되어 매우 불안정한 모폴로지를 나타내는 상분리 현상이 관찰되었다. 이러한 모폴로지 결과는 하이브리드 코팅 필름의 산소 투과도의 변화 결과와 일치하였는데, TEOS 함량이 0.01 - 0.02mol로 첨가되어 제조된 하이브리드로 코팅된 필름의 경우 매우 우수한 산소 차단 특성을 나타냈으며, 0.04mol 이상으로 첨가되었을 때는 상 분리 및 미세 균열 발생으로 인하여 그 차단 특성이 급격하게 감소하는 것으로 나타났다.

• 대한치과보철학회지
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• 제39권6호
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• pp.599-610
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• 2001

Due to an increasing interest in esthetics and concerns about toxic and allergic reactions to certain alloys, patients and dentists have been looking for metal-free tooth-colored restorations. Recent improvement in technology of new all-ceramic materials and composite materials has broadened the options for esthetic single crown restorations. The aim of this investigation was to study the fracture strength of the metal-free posterior single crowns fabricated using two recently introduced systems, Empress 2 ceramic and Targis-Vectris. Forty premolar-shaped stainless steel dies with the 1mm-wide circumferential shoulder were prepared. Ten cylindrical crowns having a diameter of 8.0mm and total height of 7.5mm were fabricated for each crown system respectively(PFM, Empress staining technique, Empress 2 layering technique, and Targis- Vectris). The crowns were filled with cement and placed on the stainless steel dies with firm finger pressure. The crowns were then stored in distilled water at room temperature for 24 hours before testing. The crowns were tested for fracture strength in an Instron universal testing machine (Instron 6022). With a crosshead speed of 1mm/min the center of the occlusal surface of the crown was loaded using a 4-mm-diameter stainless steel ball until fracture occurred. The fracture surfaces of the crowns were gold coated and examined using scanning electron microscopy(Jeol JSM-840 Joel Ltd., Akishima, Tokyo, Japan). Within the parameters of this study the following conclusions were drawn: 1. The mean fracture strength for PFM crowns was 5829(${\pm}906$)N; for Empress staining technique the fracture strength was 1697(${\pm}604$)N; for Empress 2 Layering technique the fracture strength was 1781N(${\pm}400$)N, and the fracture strength for Targis- Vectris was 3093(${\pm}475$)N. 2. The fracture strength of the PFM crowns was significantly higher than that of the Empress 2 and the Targis-Vectris crowns (P<0.05). 3. The fracture strength of the Targis-Vectris crowns was significantly higher than that of the Empress 2 crowns (P<0.05). 4. No statistical difference was found when Empress staining technique was compared with Empress 2 layering technique. 5. The SEM image of fracture surface of Empress 2 crown showed a very dense microstructure of the lithium disilicate crystals and the SEM image of fracture surface of Targis-Vectris crown showed indentations of Vectris and some fibers tom off from Vectris.

• 전기화학회지
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• 제2권3호
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• pp.150-155
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• 1999

[ $H_2-O_2$ ] 알칼리형 연료전지용 수소극으로서 아크융해법으로 제조된 Brewer-Engel type의 Co-Mo$(35\;wt\%)$ 및 Ni-Mo$(35\;wt\%)$ 금속간화합물 전극의 전기화학적 안정성이 조사되었다. $N_2$가스로 용존산소를 제거한 $80^{\circ}C$ 6N KOH 전해질 내에서 금속간화합물 전극의 전기화학적 안정성에 미치는 전해질의 농도 및 온도의 영향이 조사되었다. 또한, AFC의 정상 작동조건하에서는 Co-Mo및 Ni-Mo전극의 전기화학적 안정성에 대한 분극전압(과전압)의 영향이 논의되었다. Co-Mo전극은 Ni-Mo전극에 비하여 낮은 전기화학적 안정성을 보였다. 수소가스 평형전위로부터 낮은 양분극 과전압 하에서 Co-Mo전극에서는 Co와 Mo의 용해가 동시에 일어났다. 그러나, Co는 Mo에 비하여 급격히 용해되었다 높은 양분극 과전압에서는 전극표면에 $Co(OH)_2$ 부동태 피막이 형성되었다. Ni-Mo전극의 경우에는 Mo의 용해반응이 치밀한 $Ni(OH)_2$, 부동태 피막형성에 의하여 억제되어 우수한 전기화학적 안정성을 보였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제21권1호
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• pp.34-40
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• 2011

무기성 폐기물인 준설토를 원료로 인공골재를 제조함에 있어, 직화소성법을 이용하여 소성온도(1100 및 $1200^{\circ}C$)와 시간(10~60 min)을 변수로 하여 인공골재의 부피비중, 흡수율 그리고 미세구조를 제어하였다. 또한 직화소성과 기존에 발표된 승온소성의 방법 차이에 따른 인공골재의 물성을 비교 분석하였다. 직화소성 시, 소성온도가 $1100^{\circ}C$에서 $1200^{\circ}C$로 증가하면, 껍질의 두께가 증가함과 동시에 블랙 코어 부분의 기공크기가 증가하면서 골재의 부피비중이 1.0 이하를 나타내었다. 또한 같은 소성온도에서 소성시간이 증가할수록 블랙코어의 단면적이 감소하고, 껍질의 두께가 증가하면서 흡수율이 감소하였다. 부피비중 1.0 이하의 인공골재는 직화소성이나 승온소성으로 제조된 경우 모두 블랙 코어부분의 미세구조가 서로 비슷한 경향을 나타내었다. 반면, 껍질(shell)의 미세구조는 승온소성된 경우에 더 치밀한 구조를 나타냈으며, 따라서 직화소성된 골재의 흡수율이 상대적으로 높았다. 이로서 직화소성법은 세라믹 담체 또는 흡착제등에 적용될 인공골재 제조에 적합한 방법임을 알 수 있었다.

• 한국광물학회지
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• 제21권1호
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• pp.27-35
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• 2008

천연 광물소재를 양이온 치환하여 환경개선재로 응용되고 있는 $Lumilite^{(R)}$의 원료 중 원광의 광물학적 특징을 분석하고 구성광물의 나노결정의 발달특징을 관찰하였다. 이를 위하여 편광현미경에 의한 조직관찰, XRD, SEM, FTIR, XRF 분석을 실시하였다. 구성 광물상은 클리높틸로라이트, 일라이트, 석영, 알바이트 사장석이며, 본 시료는 미립질의 치밀한 조직을 가지는 것이 특징이다. 나노결정의 크기는 $70{\sim}100\;nm$ 범위가 흔하면, 비교적 등립질 내지 반등립질로 구성된다. 나노결정들의 단면은 아원형 내지 완만한 각형이며, 나노결정의 표면에는 수 nm 크기의 원형돌기가 거의 균질하게 분포한다. 전시료의 화학조성은 $SiO_2$ $74.22{\sim}75.65\;wt.%$, $Al_2O_3$ $13.25{\sim}13.72\;wt.$, CaO $4.23{\sim}5.15\;wt.%$이며, 그 외 주성분과 수분은 미량으로 함유된다. 원료물질은 결정학적으로 $500^{\circ}C$까지는 안정한 상을 유지하나, $700^{\circ}C$에서는 구조가 거의 파괴된다. $Lumilite^{(R)}$가 흡착능력이 뛰어나고 높은 양이온치환능력을 가지는 것은 나노결정들이 잘 발달하고, 이들 사이에는 다양한 미세공극이 잘 발달하기 때문인 것으로 보인다.

• 한국재료학회지
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• 제9권11호
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• pp.1083-1087
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• 1999

마그네트론 스퍼터로 알루미나 기판위에 $\textrm{SnO}_2$박막을 증착하여 증착온도, rf 전력, 공정기체 중 산소분율(O$_2$/Ar)등 공정변수에 따른 박막의 미세구조와 가스검지 특성을 조사하였다. 증착된 박막의 미세구조는 결정성이 없는 비정질 구조(A), 비정질 기지 중에 결정이 분산된 구조(A=P), 방향성이 거의 없는 다결정 구조(P), 미세 기둥구조(FC), 조대한 기둥구조(CC), 고밀도 특성을 보이는 섬유상 구조(Zone T)의 6가지로 분류되었다. 공정 중 산소를 첨가하지 않았을 때, 저온, 낮은 rf 전력에서 A 구조가, 저온, 높은 rf 전력에서 A+P 구조가, 고온, 높은 rf 전력에서 P 구조가 형성되었고, 산소 첨가 시는 낮은 rf 전력, 저온에서 FC 구조가, 낮은 rf 전력, 고온에서 CC 구조, 높은 rf 전력, 저온에서 Zone T 구조가 형성되었다. 위의 미세구조를 가진 박막들을 센서로 제작하여 $200^{\circ}C$, $300^{\circ}C$, $400^{\circ}C$에서 CO 가스에 대한 민감도를 측정한 결과$200^{\circ}C$에서는 감도가 나타나지 않으며, $300^{\circ}C$, $400^{\circ}C$에서는 FC 구조를 가진 센서가 다른 미세구조를 가진 센서에 비해 우수한 감도를 나타냈다. 이는 미세한 column 들로 이루어진 FC 구조의 높은 비표면적으로 인해 산소와 피검가스의 흡착이 많아지게 되고, 가스흡착에 의한 저항변화, 즉 감도가 높게 나타나는 것으로 판단된다.

• 한국결정성장학회지
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• 제24권1호
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• pp.15-20
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• 2014

본 연구에서는 도시 쓰레기 소각재 슬래그에 알칼리 활성화제로서 NaOH를 첨가하여 지오폴리머를 합성하고 그 물성을 평가하였다. 특히 NaOH의 몰농도, 원료의 입도 그리고 액체/고체 비율이 제조된 지오폴리머의 압축강도에 미치는 영향을 조사하였다. 원료의 입도가 미세할수록 합성된 지오폴리머의 강도는 증가하였으며, 액체/고체 비율의 최적 값은 0.13으로 나타났다. 합성된 지오폴리머의 압축강도는 첨가된 NaOH의 몰농도가 증가함에 따라 함께 증가하는 경향을 나타내었으나, 20 M 이상의 농도에서는 일정 값에 수렴하였다. 20 M 이상의 NaOH 농도로 제조된 지오폴리머에는 sodium aluminum silicate 및 sodium aluminum silicate hydrate 형태의 2종류 zeolite 결정상이 생성되었다. 20 M NaOH 및 $70^{\circ}C$ 양생조건으로 제조된 시편에서 가장 높은 압축강도, 163 MPa이 발현되었으며, 이것은 고농도의 NaOH가 지오폴리머 반응 및 치밀한 미세구조 형성을 촉진시켰기 때문인 것으로 사료된다. 본 연구에서 제조된 고강도의 지오폴리머는 향후, 도시쓰레기 소각재 슬래그의 재활용율 제고는 물론 시멘트 대체 분야 발전에 일조할 것으로 기대된다.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제35권5호
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• pp.359-367
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• 2010

연구목적: 본 연구의 목적은 glass ionomer cement (GIC)와 혼합된 mineral trioxide aggregate (MTA)의 생체친화성을 평가하고 이것을 MTA, GIC, IRM, SuperEBA와 비교해보는 것이다. 연구 재료 및 방법: 재료의 세포독성을 평가하기 위해 MG-63세포를 이용해 주사전자 현미경 관찰과 XTT assay를 실시하였다. 결과: 주사전자 현미경 관찰에서는 GIC와 혼합한 MTA, MTA, GIC의 표면에서 세포질 돌기를 가진 많은 세포들이 밀집되고 융합된 형태로 관찰되었다. 반면 IRM과 SuperEBA에서는 세포들의 수가 적고 둥근 양상을 보여주었다. XTT assay에서는 GIC와 혼합한 MTA에서의 세포 활성도는 모든 시점에서 MTA 또는 GIC와 유사하였다. 반면 IRM과 SuperEBA에서는 모든 시점에서 세포활성도가 다른 그룹에 비해 유의하게 더 낮았다. 결론: 본 연구에서 GIC와 혼합된 MTA는 MTA, GIC와 유사한 세포 반응을 나타냈다. 이것은 GIC와 혼합된 MTA가 MTA, GIC와 마찬가지로 좋은 생체친화성을 가진 재료라는 것을 시사한다.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제36권2호
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• pp.139-148
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• 2011

연구목적: 치과용 접착제에서 기저단량체로 사용되는 Bis-GMA를 Bis-M-GMA로 대체한 접착레진이, Bis-GMA/TEGDMA 를 사용한 접착제와 비교할 만한 물성과 접착강도를 가지는지 알아보고자 하였다. 연구 재료 및 방법: 다양한 구성비의 Bis-GMA, Bis-M-GMA 및 TEGDMA 를 함유한 접착레진을 제작하여, 점도(${\eta}$), 중합률(DC) 및 굴곡강도(FS)를 측정하고, 상아질에 대한 미세인장접착강도(MTBS)를 측정하였다. 해석을 위해 각 단량체들의 용해도 상수(${\delta}_t$)를 비교하였고, 접착계면을 주사전자현미경으로 관찰하였다. 결과: Bis-M-GMA의 점도는 3.65 Pa s로 크게 감소하였다. Bis-GMA를 함유하지 않는 접착레진은 Bis-GMA를 함유한 접착레진에 비해 낮은 굴곡강도를 보였다(p < 0.05). TEGDMA 함량이 낮은 접착레진은 TEGDMA 함량이 높은 접착레진에 비해 낮은 미세인장접착강도를 보였으며(p < 0.05), 주사전자현미경 사진에서 균열이나 틈이 관찰되었다. 결론: 높은 접착강도를 얻기 위해서는 접착레진의 높은 굴곡강도와 초기 중합률 뿐 아니라, 접착레진과 primer 처리 된 상아질 사이의 용해도 상수의 적합성도 요구되었다.