• 제목/요약/키워드: Vickers Hardness

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폐 상안정 지르코니아 분말로 제조한 소결체의 물성 연구 (Property of Sintered Y2O3-stabilized Zirconia from Scrap Powders)

  • 송오성;박종성;남경주
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제10권8호
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    • pp.1783-1788
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    • 2009
  • 스컬 공정으로 제조된 큐빅지르코니아에서 보석용으로 사용되는 부분 외에 일반적으로 버려지는 에지부 폐지르코니아를 분쇄하여 1550$^{circ}C$-2hr의 저온 소결 공정으로 소결한 소결체의 물성을 분석하여 재활용 가능성을 확인해보았다. 비교를 위한 새 지르코니아와 30 mol%-$Y_2O_3$ 혼합분말 (모두 1㎛ 길이의 셀룰러형)로 만든 소결체는 직경 $\sim$10㎛의 조밀 소결체가 결합된 형태를 보였으나, 1$\sim$30㎛의 크기 및 형태가 일정하지 않은 분말로 제조된 폐지르코니아 소결체는 $\sim$30㎛ 이상의 결정립을 가진 미세구조를 보였다. 새 지르코니아 혼합 분말로 만든 소결체는 cubic상인 $Y_2O_3$, $Z_{r0.8}O_{1.9}$와 monoclinic상인 $Z_rO_2$의 혼합상을 보였으나, 폐지르코니아 분말 소결체의 경우 tetragonal 단일상을 보임을 확인하였다. 폐지르코니아 소결체도 70 이상의 비커스 경도와 4.11 g/cc의 소결밀도를 보여서 구조재로 사용이 가능하였다.

도재인레이 하방에서 광중합형 복합레진과 이중중합형 복합레진시멘트의 미세경도와 중합률에 관한 연구 (THE MICROHARDNESS AND THE DEGREE OF CONVERSION OF LIGHT CURED COMPOSITE RESIN AND DUAL CURED RESIN CEMENTS UNDER PORCELAIN INLAY)

  • 김승수;조성식;엄정문
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제25권1호
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    • pp.17-40
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    • 2000
  • Resin cements are used for cementing indirect esthetic restorations such as resin or porcelain inlays. Because of its limitations in curing of purely light cured resin cements due to attenuation of the curing light by intervening materials, dual cured resin cements are recommended for cementing restorations. The physical properties of resin cements are greatly influenced by the extent to which a resin cures and the degree of cure is an important factor in the success of the inlay. The purpose of this study was to evaluate the influence of porcelain thickness and exposure time on the polymerization of resin cements by measuring the microhardness and the degree of conversion, to investigate the nature of the correlation between two methods mentioned above, and to determine the exposure time needed to harden resin cements through various thickness of porcelain. The degree of resin cure was evaluated by the measurements of microhardness [Vickers Hardness Number(VHN)] and degree of conversion(DC), as determined by Fourier Transform Infrared Spectroscopy(FTIR) on one light cured composite resin [Z-100(Z)] and three dual cured resin cements [Duo cement(D), 3M Resin cement(R), and Dual cement(DA)] which were cured under porcelain discs thickness of 0mm, 1mm, 2mm, 3mm with light exposure time of 40sec, 80sec, 120sec, and regression analysis was performed to determine the correlation between VHN and DC. In addition, to determine the exposure time needed to harden resin cements under various thickness of porcelain discs, the changes of the intensity of light attenuated by 1mm, 2mm, and 3mm thickness of porcelain discs were measured using the curing radiometer. The results were obtained as follows ; 1. The values of microhardness and the degree of conversion of resin cements without intervening porcelain discs were 31~109VHN and 51~63%, respectively. In the microhardness Z was the highest, followed by R, D, DA. In the degree of conversion, D and DA was significantly greater than Z and R(p<0.05). 2. The microhardness and the degree of conversion of the resin cements decreased with increasing thickness of porcelain discs, and increased with increasing exposure time, D and R showed great variation with inlay thickness and exposure time, whereas, DA showed a little variation. 3. The intensity of light through 1mm, 2mm, and 3mm porcelain inlays decreased by 0.43, 0.25, and 0.14 times compared to direct illumination, and the respective needed exposure times are 53 sec, 70 sec, and 93 sec. In D and R, 40 sec of light irradiation through 2mm porcelain disc and 80 sec of light irradiation through 3mm porcelain disc were not enough to complete curing. 4. The microhardness and the degree of conversion of the resin cements showed a positive correlationship(R=0.791~0.965) in the order of R, D, Z, DA. As the thickness of porcelain discs increased, the decreasing pattern of microhardness was different from that of the degree of conversion, however.

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아르곤레이저를 이용한 레진인레이 하부의 레진 시멘트 및 광중합형 복합레진 중합 (THE MICROHARDNESS OF RESTORATIVE COMPOSITE AND DUAL-CURED COMPOSITE CEMENT UNDER THE PRECURED COMPOSITE OVERLAY)

  • 박성호;이창규
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제25권1호
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    • pp.109-115
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    • 2000
  • This study was designed to evaluate the microhardness of restorative composite resin and dual-cured composite resin cement which were light cured through the 1.5mm thickness composite overlay. For restorative materials, Z100 and Tetric Ceram were used. For dual cured composite cements, Variolink II((VL II) of three consistency (low, high, ultra high) were used. To determine the optimal microhardness of Z100, Tetric Ceram and Variolink II, each material was packed into the 1mm thickness teflon mold without composite overlay and light cured for 60 seconds. Then the microhardnesses of each sample were measured, averaged and regarded as optimal hardness of each material. To evaluate the microhardness of restorative composite resin and dual-cured composite resin cement which were light cured through the 1.5mm thickness composite overlay, the composites were packed into 1mm thickness teflon mold, coverd with celluloid strip, and then precured composite overlay which was made of Targis(Ivoclar/Vivadent, Liechtenstein) was positioned. 2 types of visible light curing machine, the power density of one of which was 400$mW/cm^2$ and the other was 900$mW/cm^2$, and one type of argon laser were used to cure the restorative composite and dual cured cement. For each group, 10 sample were assigned. The light curing tip was positioned over the composite overlay and light cured for 1min., 2min. or 3min with visible light curing machine or 15sec, 30 sec, 45sec, and 60 sec with argon laser. The Vickers hardnesses of upper and lower surface of Z100, Tetric Ceram, and 3 types of VL II cement were measured. When the 900 $mW/cm^2$ curing light was used, 2min. was needed for optimal curing of Z100 and Tetric Ceram. Variolink II did not be cured optimally even though the curing time was extended to 3min. When 400$mW/cm^2$ curing light was used, 3min. was necessary for Z100, whereas 3min. was not enough for Tetric Ceram. Variolink II was not cured optimally even though the curing time was extended to 3min. When argon laser was used, Z100, Tetric Ceram and Variolink II were not cured optimally in 60 seconds.

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Nb과 Sn 첨가에 따른 Zr 합금의 재결정 및 TEP 거동 (Recrystallization TEP Behavior of Zr-based alloy by addition of Nb and Sn)

  • 정흥식;오영민;정용환;김선진
    • 한국재료학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.104-114
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    • 2001
  • Zr-Sn-Nb 합금의 재결정에 미치는 Nb과 Sn의 첨가영향을 연구하기 위해 냉간압연한 시편을 $300^{\circ}C$~75$0^{\circ}C$의 온도구간에서 열처리한 후에 미소경도와 TEP (Thermoelectric Power)를 측정하여 재결정 거동을 조사하였으며 광학현미경, 주사전자 현미경 (SEM), 투과전자현미경 (TEM)으로 미세조직을 관찰하였다 미소경도 및 미세조직의 분석 결과에 따르면, Nb과 Sn의 첨가에 의해 재결정 활성화 에너지가 증가하여 재결정이 지연되었으며, 재결정 완료 이후의 결정립 성장도 억제되었음을 관찰하였다. Zr내의 고용도가 매우 낮은 Nb의 첨가는 석출물을 쉽게 형성하는 반면에 고용도가 비교적 큰 Sn은 기지상 내에 대부분 고용되어 석출물의 양이 매우 작았으나, Sn 첨가에 의한 재결정의 지연 효과가 더욱 컸다. Nb보다 Sn의 첨가가 Zr 합금의 재결정 거동을 효과적으로 지연시킨 것은 고용도가 높은 SR에 의한 치환형 고용체 형성과정에서 발생된 응력장이 전위의 이동을 효과적으로 억제했기 때문으로 생각된다. 한편, 회복과 재결정이 진행됨에 따라 전자 산란인자의 감소로 TEP는 증가하였으며, 재결정이 완료되면 TEP의 포화가 발생하였다. 석출물의 형성은 석출물 주변의 용질농도 감소로 인한 전자 산란인자의 감소에 기인하여 TEP의 증가를 가져왔다

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고에너지 밀링분말과 급속소결을 이용한 Ti-Nb-Zr-HA 생체복합재의 기계적 성질 및 생체적합성 (Mechanical Properties and Bio-Compatibility of Ti-Nb-Zr-HA Biomaterial Fabricated by Rapid Sintering Using HEMM Powders)

  • 박상훈;우기도;김상혁;이승민;김지영;고혜림;김상미
    • 한국재료학회지
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    • 제21권7호
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    • pp.384-390
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    • 2011
  • Ti-6Al-4V ELI (Extra Low Interstitial) alloy has been widely used as an alternative to bone due to its excellent biocompatibility. However, it still has many problems, including a high elastic modulus and toxicity. Therefore, nontoxic biomaterials with a low elastic modulus should be developed. However, the fabrication of a uniform coating is challenging. Moreover, the coating layer on Ti and Ti alloy substrates can be peeled off after implantation. To overcome these problems, it is necessary to produce bulk Ti and Ti alloy with hydroxyapatite (HA) composites. In this study, Ti, Nb, and Zr powders, which are biocompatible elements, were milled in a mixing machine (24h) and by planetary mechanical ball milling (1h, 4h, and 6h), respectively. Ti-35%Nb-7%Zr and Ti-35%Nb-7%Zr-10%HA composites were fabricated by spark plasma sintering (SPS) at $1000^{\circ}C$ under 70MPa using mixed and milled powders. The effects of HA addition and milling time on the biocompatibility and physical and mechanical properties of the Ti-35%Nb-7%Zr-(10%HA) alloys have been investigated. $Ti_2O$, CaO, $CaTiO_3$, and $Ti_xP_y$ phases were formed by chemical reaction during sintering. Vickers hardness of the sintered composites increases with increased milling time and by the addition of HA. The biocompatibilty of the HA added Ti-Nb-Zr alloys was improved, but the sintering ability was decreased.

마찰교반용접 툴 변화에 따른 마그네슘 합금 압출 판재 마찰교반용접부 기계적 물성 평가 (Evaluation of Mechanical Properties of Extruded Magnesium Alloy Joints by Friction Stir Welding : Effect of Welding Tool Geometry)

  • 선승주;김정석;이우근;임재용
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권10호
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    • pp.280-288
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    • 2016
  • 본 연구의 목적은 마찰교반용접을 마그네슘 합금에 응용하기에 앞서 형상이 다른 두 종류의 용접 툴을 마찰교반용접 시험에 적용 및 비교하여 마그네슘 합금 마찰교반용접에 더 적합한 용접 툴을 제안하였다. 용접 툴의 효과를 알아보기 위해서 용접조건 변수 중 이송속도는 200mm/min으로 고정하였고 회전속도를 400, 600, 800rpm으로 변화시키면서 용접부의 거동과 용접 툴 변화에 따른 효과를 평가 및 관찰하였다. 기계적 물성 평가를 위해 인장시험과 경도시험을 수행하였으며, 용접부 내 거동 및 결함의 유무를 확인하기 위하여 용접부에 수직인 방향의 횡단면을 광학현미경을 통해 관찰하였다. 용접 툴에 관계없이 회전속도가 400rpm일 때 결함이 관찰되었으며, 회전속도가 증가할수록 결함이 감소하는 경향을 보였다. 최종적으로 회전속도 800rpm에서 결함이 없는 용접부를 얻었다. 용접 툴 변화에 따른 기계적 물성 평가 결과 C type 용접 툴을 적용한 경우 보다 우수한 결과가 나타났다. 기계적 물성이 가장 우수한 용접조건은 회전속도 800rpm, 이송속도 200mm/min 이었고, 이때 용접부의 인장강도, 항복강도 그리고 연신율은 모재 대비 90.0%, 69.1%, 83.2% 수준으로 각각 나타났다.

치과용(齒科用) 순(純) 타이타늄 스크랩을 재활용(再活用)한 Ti-6Al-4V 합금(合金)의 제조(製造) 및 산소(酸素) 제어(制御) (Preparation and oxygen control of Ti-6Al-4V alloys by recycling dental pure Ti scraps)

  • 오정민;이백규;최국선;임재원
    • 자원리싸이클링
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    • 제21권1호
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    • pp.60-65
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    • 2012
  • 본 연구는 치과용 순 타이타늄 스크랩을 재활용하여 진공 아크 용해에 의해 Ti-6Al-4V 합금을 제조하였고, 이때 산소함량이 다르게 제조된 Ti-6A1-4V 합금의 물성을 평가하였다. 사용된 타이타늄 스크랩은 치과용 임플란트 재료로써 ASTM G1~G4 등급으로 산소함량이 다르게 진공 아크 용해에 의해 건전한 잉곳을 만든 후 Ti-6Al-4V 합금을 제조하였다. 합금 제조시 875 torr의 가압 아르곤 분위기에서 용해하였을 때 Al 조성의 손실이 방지됨을 확인하였다. 제조된 Ti-6Al-4V의 산소함량이 1170~3340 ppm으로 증가함에 따라 Ti-6Al-4V의 경도가 증가하여 순 타이타늄의 경향과 동일함을 확인하였다. 따라서 본 연구를 통해서 Ti-6Al-4V 합금 제조에 있어서 진공 아크 용해에 의해 치과용 순 타이타늄 스크랩의 재활용 가능성을 확인하였다.

레진계 치아 스플린팅 재료들의 중합능력 평가 (Evaluation of polymerization ability of resin-based materials used for teeth splinting)

  • 이정길;김수연;이재관;김진우;박세희;조경모
    • 구강회복응용과학지
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    • 제34권4호
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    • pp.290-296
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    • 2018
  • 목적: 본 연구의 목적은 치아 스플린팅에 사용되는 레진계 재료들의 두께에 따른 중합 능력을 평가하는 것이다. 연구 재료 및 방법: 레진계 스플린팅 재료로 개발된 Light-Fix와 G-FIX, 수복용과 스플린트용으로 사용 가능한 고흐름성 복합레진인 G-aenial Universal Flo를 사용하여 직경 5 mm, 두께 2, 3, 4, 5 mm의 시편을 각각 10개씩(총 120개) 제작하였다. 비커스 경도 측정기를 이용하여 시편 상면과 하면의 미세경도값을 측정하였다. 각 두께에서 복합레진의 중합정도를 95% 유의수준에서 independent T-test를 이용하여 통계적으로 분석하였다. 결과: Light-Fix와 G-FIX는 두께에 상관없이 중합도의 차이를 보이지 않았다. G-aenial Universal Flo는 3 mm 두께부터 유의하게 낮은 중합도를 보였다. 결론: 스플린팅 전용 레진계 재료인 Light-Fix와 G-FIX는 5 mm 두께까지 적절한 광중합이 가능할 것으로 사료된다.

급속응고법으로 제조한 과공정 Al-17Si-5Fe 합금 압출재의 미세조직 및 기계적 특성 (Mechanical Characteristics and Microstructures of Hypereutectic Al-17Si-5Fe Extruded Alloys Prepared by Rapid Solidification Process)

  • 김태준;김덕현;이세동;백아름;임수근
    • 한국주조공학회지
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    • 제39권2호
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    • pp.26-31
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    • 2019
  • In this study, the mechanical characteristics and microstructure of hypereutectic Al-17Si-5Fe extruded alloys prepared by a rapid solidification process (RSP) were investigated. The hypereutectic Al alloy was fabricated by means of RSP and permanent casting. For RSP, the Al alloy melted at $920^{\circ}C$, cooling the specimens at a rate of $10^6^{\circ}C/s$ when the RSP was used, thus allowing the refining of primary Si particles more than when using permanent casting, at a rate of about 91%. We tested an extrusion RSP billet and a permanent-cast billet. Before the hot-extrusion process, heating to $450^{\circ}C$ took place for one hour. The samples were then hotextruded with a condition of extrusion ratio of 27 and a ram speed of 0.5 mm/s. Microstructural analyses of the extruded RSP method and the permanent casting method were carried out with OM and SEM-EDS mapping. The mechanical properties in both cases were evaluated by Vickers micro-hardness, wear resistance and tensile tests. It was found that when hypereutectic Al-17Si-5Fe alloys were fabricated by a rapid solidification method, it becomes possible to refine Si and intermetallic compounds. During the preparation of the hypereutectic Al-17Si-5Fe alloy by the rapid solidification method, the pressure of the melting crucible was low, and at faster drum speeds, smaller grain alloy flakes could be produced. Hot extrusion of the hypereutectic Al-17Si-5Fe alloy during the rapid solidification method required higher pressure levels than hot extrusion of the permanent mold-casted alloy. However, it was possible to produce an extruded material with a better surface than that of the hot extruded material processed by permanent mold casting.

진공 원심 주조를 이용한 Ti-48Al-2Cr-2Nb 합금 터보차저 터빈휠 제작 (Manufacturing of Ti-48Al-2Cr-2Nb Alloy Turbocharger Turbine Wheel by Vacuum Centrifugal Casting)

  • 박성준;주형규
    • 한국주조공학회지
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    • 제41권2호
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    • pp.127-131
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    • 2021
  • 고온 환경에 대한 우수한 특성을 바탕으로 산업 장비의 고온 재료에 Ti-48Al-2Cr-2Nb 합금이 사용된다. 본 연구에서는 Ti-48Al-2Cr-2Nb 합금 터보 차저 터빈 휠을 진공 원심 주조 방법으로 제작했다. 알루미나 몰드를 이용한 원심 주조시 터보 차저 터빈 휠 블레이드의 미스런 불량을 방지하기 위한 조건을 조사하였다. 진공 원심 주조로 제조된 합금의 미세 구조는 광학 현미경 (OM), 마이크로 비커스 경도 분석기 (HV), X- 선 회절 (XRD) 및 SEM-EDS로 연구하였다. 주조된 Ti-48Al-2Cr-2Nb 합금의 경도 및 SEM-EDS 결과는 산화층 (α- 케이스)의 두께가 일반적으로 50㎛ 미만임을 보여주었다. 예열 온도 1,100oC, RPM 260, 게이트 크기가 큰 알루미나 몰드의 경우 미스런 불량이 거의 없었다. 따라서 높은 예열 온도, 중간 RPM, 큰 게이트 크기 및 알파 케이스 형성 억제를 위한 알루미나 몰드를 통해 미스런이 적은 Ti-48Al-2Cr-2Nb 합금 터보 차저 터빈 휠을 얻을 수 있음을 확인했다.