• 대한심미치과학회지
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• 제25권2호
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• pp.98-108
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• 2016

전통적인 Metal-ceramic 보철 제작 방식으로부터 All-ceramic 보철에 이르기까지 최근 신소재 개발에 영향을 주는 가장 큰 요인은 심미적인 욕구일 것이다. 우리가 사용하는 각각의 치과용 수복 재료는 재료 별로 강도, 인성, 기계 가공의 효율성 및 사용에 필요한 다양한 과정을 기반으로 임상에서 다양하게 사용되고 있다. 예를 들어 Glass ceramic과 같은 단일 소재의 경우 약한 물성을 고려하여 주로 싱글 크라운과 같은 간단한 보철에 사용하고 있으며 상대적으로 높은 파괴 인성을 가진 지르코니아 재료의 경우 싱글 크라운은 물론 브릿지의 제작에도 널리 사용하고 있다. 하지만 지르코니아 재료는 제작 과정에서 긴 Sintering 시간을 필요로 하므로 Chair side에서 빠른 보철물 제작에 쉽지 않은 부분이 있으며 주로 Lab. side에서 사용하고 있다. CAD / CAM 시스템을 이용하여 보철물을 제작하는 용도로 개발 된 Hybrid ceramic 소재는 Resin Nano Hybrid Ceramic이라고도 하며, 개선 된 물성을 포함한 나노 세라믹 요소를 기반으로 하고 있다. 이러한 특징들은 심미적이며 기능적인 보철물의 제작이 용이한 과정과 결과를 보이고 있으며 동시에 향상된 내구성을 바탕으로 보철물의 제작 과정에 유리한 조건들을 가지고 있다. 새로운 Nano Hybrid Ceramic 재료는 Composite Resin과 Glass ceramic과 같은 단일 소재들이 가진 장점들을 이용하여 술자들의 요구사항을 바탕으로 오랜 연구를 통해 개발된 치과 수복 아이템이며 Nano ceramic filler가 혼합된 구조로 되어있어 치과 수복용 복합소재로서 널리 사용하고 있다. 또한 Nano Hybrid Ceramic소재는 Composite resin의 가공 과정에서 쉽게 파절되지 않는 개선된 물성과 Glass ceramic이 가진 심미성 동시에 포함하고 있는 것이 특징이다. 따라서 Chair side와 Lab. side에서 CAD/CAM 시스템을 이용하여 보철물을 제작할 때 임상적용이 쉽고 유용한 장점을 가지고 있어 추가적인 연구가 필요하다.

• 대한치과교정학회지
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• 제53권3호
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• pp.139-149
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• 2023

Objective: To assess the color stability and translucency of full cubic stabilized zirconia (FSZ) following orthodontic bonding with different surface treatments and coffee thermocycling (CTC). Methods: This in vitro study was conducted on 120 disc-shaped specimens of FSZ. Thirty specimens were selected as the control group and remained intact. The remaining specimens were randomly divided into three groups based on the type of surface treatment (n = 30): airborne particle abrasion (APA), silica-coating (CoJet), and carbon dioxide (CO₂) laser. After metal bracket bonding in the test groups, debonding and polishing were performed. Subsequently, all specimens underwent CTC (10,000 cycles). Color parameters, color difference (ΔE₀₀), and translucency parameter (TP) were measured three times at baseline (t0), after debonding and polishing (t1), and after CTC (t2). Data were statistically analyzed (α = 0.05). Results: Significant difference existed among the groups regarding ΔE₀₀t0t2 (p < 0.001). The APA group showed minimum (ΔE₀₀ = 1.15 ± 0.53) and the control group showed maximum (ΔE₀₀ = 0.19 ± 0.02) color stability, with no significant difference between the laser and CoJet groups (p = 0.511). The four groups were significantly different regarding ΔTPt0t2 (p < 0.001). Maximal increases in TP were noted in the CoJet (1.00 ± 0.18) and APA (1.04 ± 0.38) groups while minimal increase was recorded in the control group (0.1 ± 0.02). Conclusions: Orthodontic treatment makes zirconia restorations susceptible to discoloration and increased translucency. Nonetheless, the recorded ΔE₀₀ and ΔTP did not exceed the acceptability threshold.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제28권7호
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• pp.467-472
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• 2015

Thermal batteries are primary power sources for military applications requiring high reliability, robustness and long storage life. Conventional electrodes for thermal batteries are prepared by compacting powder mixtures into pellets. Separator is composed of halide mixture, such as LiCl-KCl eutectic salt, blended with MgO to immobilize the molten salt. In order to increase the power density and energy density, the resistance of electrolyte should be reduced because the resistance of electrolyte is predominant in thermal batteries. In this study, wetting behaviors and impregnation weight of molten salts as well as the micro structures of ceramic felt were investigated to be applicable to thin electrolyte. Discharge performances of single cell with the ceramic separator impregnated by molten salt were evaluated also. Zirconia felt with high porosity and large pore outperformed alumina felt in wetting characteristics and molten salt impregnation as well as discharge performances. Based on the results of this study, ceramic felt separator impregnated with molten salt have revealed as an alternative of conventional thick MgO based separator with no conspicuous sign of thermal runaway by short circuit.

• 한국분말재료학회지
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• 제30권5호
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• pp.409-414
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• 2023

YSZ (Y₂O₃-stabilized zirconia)-based ceramics have excellent mechanical properties, such as high strength and wear resistance. In the application, YSZ is utilized in the bead mill, a fine-grinding process. YSZ-based parts, such as the rotor and pin, can be easily damaged by continuous application with high rpm in the bead mill process. In that case, adding WC particles improves the tribological and mechanical properties. YSZ-30 vol.% WC composite ceramics are manufactured via hot pressing under different pressures (10/30/60 MPa). The hot-pressed composite ceramics measure the physical properties, such as porosity and bulk density values. In addition, the phase formation of these composite ceramics is analyzed and discussed with those of physical properties. For the increased applied pressure of hot pressing, the tetragonality of YSZ and the crystallinity of WC are enhanced. The mechanical properties indicate an improved tendency with the increase in the applied pressure of hot pressing.

• 대한치과보철학회지
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• 제47권4호
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• pp.406-415
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• 2009

연구목적: 본 연구는 유색 및 백색 지르코니아 세라믹으로 제작된 코핑의 디자인에 따른 지르코니아 세라믹 코핑의 파절 하중과 변연 적합성을 평가한 것으로 그 결과를 임상에 응용하는데 도움을 주고자 하였다. 연구재료 및 방법: CAD/CAM system (Everset, KAVO Dental GmbH, Biberach, Germany)을 이용하여, 80개의 상악 제1 소구치 세라믹 코핑을 제작하되, 1그룹은 전체적으로 균일하게 0.3 mm로, 2그룹은 협면 0.3 mm 설면 0.6 mm, 3그룹은 전체 0.6 mm 균일하게, 4그룹은 협면 0.6 mm 설면 1.0 mm로 디자인하고, 유색 (I) 및 백색 (II) 지르코니아 코핑을 각 그룹당 10개가 되게 하였다. 소성직후와 조정 후 코핑의 변연 적합성을 Video Microscope System (sv-35, Sometech, Seoul, Korea)를 이용하여 100배율로 관찰하였고, 금속 주 모형에 코핑을 강화형 글래스아이오노머 시멘트로 합착 후 Universal Testing Machine (Instron 4467, Norwood, MA, USA)을 이용하여 파절 하중을 측정하여, one-way ANOVA test 를 시행하여 결과를 분석하였다. 결과: 1. CAD/CAM 지르코니아 코핑의 파절 하중은 1그룹, 2와 3그룹, 그리고 4그룹간에 유의성있는 차이를 보였으며 I4, II4의 파절 하중값이 가장 컸다. 2. 코핑의 디자인이 같고 색이 다른 그룹간의 비교에서는 전 그룹 모두 파절 하중값의 유의성은 없었다. 3. 소성 직후 변연 오차 측정값은 I2그룹을 제외한 전 그룹에서 협측 측정점에서 변연오차가 가장 큰 경향을 보였다. 4. 소성 직후 변연 오차 측정값은 I 그룹 지르코니아 그룹에서 그룹별 전체적인 변연적합도를 보았을 때 그룹간에 유의한 차이는 없었다 (P>.05). 5. 소성직후 변연 오차 측정값은 백색 지르코니아 그룹에서 그룹별 전체적인 변연 적합도를 보았을때 II1그룹의 변연 오차가 가장 컸다 (P<.05). 6. 소성직후 변연오차 측정값은 디자인이 같은 그룹의 유색, 백색 비교에서, I1와 II1그룹을 제외한 나머지 그룹에서 백색 지르코니아의 변연 적합도가 더 좋았다 (P<.05). 7. 내면 조정 후에는 색상화 및 지르코니아 코어 디자인에 따른 전 그룹간 변연 적합도의 차이는 없었다 (P>.05). 결론: 지르코니아 코핑 디자인과 색상화에 따른 변연 적합성은 소성 직후에는 다소 차이가 있었으나 내면 조정을 하면 임상 사용에는 무리가 없을 것으로 판단되었고, 파절강도 강화를 위해 코핑의 두께는 가급적 두꺼워야 하나, 가시면 (순면, 협면)의 심미성(반투명성)을 고려할 경우 가시면을 0.3 mm로 얇게 해도 파절 강도에 큰 영향을 주지 않는 것으로 사료되었다.

• 치위생과학회지
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• 제15권5호
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• pp.577-584
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• 2015

본 연구에서는 $1,040^{\circ}C$에서 예비소결한 Y-TZP 시편을 크롬 염화물 0.03~0.08 wt%, 테르븀 염화물 0.03~0.07wt%를 함유한 금속염화물 수용액에 3분간 침지하고서 $1,450^{\circ}C$에서 2시간 동안 소결하였으며, 이를 금속염화물 침투가 Y-TZP 소결체의 색상, 소결밀도, 굴곡강도 및 미세조직의 변화에 미치는 영향을 조사한 결과, 다음과 같은 결론을 얻었다. 지르코니아 예비소결체에 대한 크롬과 테르븀 염화물 침투로 A1, A2 및 A3에 근사한 색조의 재현이 가능하였다. 크롬과 테르븀 염화물을 첨가했을 때 지르코니아의 결정립 크기가 증가하였다. Y-TZP 소결체의 2축 굴곡강도는 크롬과 테르븀 염화물 침투에 의해서 유의한 변화를 보이지 않았다(p>0.05). X-선 회절 분석결과, 크롬과 테르븀 염화물의 첨가 여부와 함량에 따른 지르코니아 결정상의 차이점은 관찰되지 않았다. 이상의 결과로 크롬과 테르븀 염화물을 사용하여 지르코니아의 색상을 조절할 수 있음을 확인하였고, 착색된 지르코니아의 색상은 Vita shade guide의 색상과 다소 차이가 있었지만 임상에서 이중구조 세라믹 보철물 재작 시 사용 가능할 것으로 생각된다.

• Journal of Ceramic Processing Research
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• 제19권6호
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• pp.504-508
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• 2018

Diopside is a ceramic material with excellent physical and chemical properties. However, when it is applied as an LED packaging material, heat dissipation of the LED element is not sufficient due to its relatively lower thermal conductivity, which may cause degradation of the LED function. In this study, glass-ceramics based on a $ZrO_2-CaO-MgO-SiO_2$ system, in which diopside is the main crystal phase, were prepared by heat-treating the glass, which was composed of zircon ($ZrO_2-SiO_2$) powders and diopside ($CaO-MgO-2SiO_2$) powders. The possibility of using the glass-ceramics as a packaging material for LEDs was then investigated by analyzing the density, shrinkage, thermal conductivity, and phases generated according to the amount of zircon powder added. The density and shrinkage of specimens decreased slightly and then increased again with the amount of $ZrO_2-SiO_2$ added within a range of 0~0.38 mol. Even though the crystal phase of zircon does not appear in the $ZrO_2-CaO-MgO-SiO_2$ system, the glass containing 0.38 mol zircon powder showed the highest thermal conductivity, 1.85 W/mK, among the specimens fabricated in this study: this value was about 23% higher than that of pure diopside. It was found that the thermal conductivity of the glass-ceramics based on a $ZrO_2-CaO-MgO-SiO_2$ system was closely related to the density, but not to the phase type. Zirconia ($ZrO_2$), a component oxide of zircon, plays an important role in increasing the density of the specimen. Furthermore the thermal conductivity of glass-ceramics based on a $ZrO_2-CaO-MgO-SiO_2$ system showed a nearly linear relationship with thermal diffusivity.

• 한국세라믹학회지
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• 제53권4호
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• pp.450-455
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• 2016

Color change in single-crystal, yellow, red, purple, and colorless cubic zirconias (CZs) was investigated as a function of annealing in vacuum and air atmosphere at $800-1400^{\circ}C$ for 30 min, for development of a damascene process of plugging a precious metal paste at the elevated temperature. Coloring-element contents of the CZs were evaluated using WD-XRF, and the color change determined visually by naked eye, and using a digital camera and UV-Vis-NIR color analyzer. WD-XRF showed that all of the CZs had cubic-phase stabilizer elements and coloring elements. All CZs that underwent vacuum annealing exhibited a slight color change at $<900^{\circ}C$, while their colors began to change to black at $1100^{\circ}C$, and became opaque black at $1400^{\circ}C$. After air annealing, there was almost no color change up to $1400^{\circ}C$. Since red and purple CZs showed greater color difference (CD) values than the others, the degree of CD is likely to depend on the original color of the CZ due to the different stabilities of their coloring elements during annealing. Based on our results, it is suggested that annealing in air at $<900^{\circ}C$ is advantageous, and assorted colored CZs can be used for precious metal damascene.

• 한국세라믹학회지
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• 제55권6호
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• pp.608-617
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• 2018

The effects of the purity and monoclinic phase of feedstock powder on the thermal durability of thermal barrier coatings (TBC) were investigated through cyclic thermal exposure. Bond and top coats were deposited by high velocity oxygen fuel method using Ni-Co based feedstock powder and air plasma spray method using three kinds of yttria-stabilized zirconia with different purity and monoclinic phase content, respectively. Furnace cyclic thermal fatigue test was performed to investigate the thermal fatigue behavior and thermal durability of TBCs. TBCs with high purity powder showed better sintering resistance and less thickness in the thermally grown oxide layer. The thermal durability was found to strongly depend on the content of monoclinic phase and the porosity in the top coat; the best thermal fatigue behavior and thermal durability were in the TBC prepared with high purity powder without monoclinic phase.

• 한국세라믹학회지
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• 제47권1호
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• pp.86-91
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• 2010

Among various fuel cells, solid oxide fuel cells (SOFCs) offer the highest energy efficiency, when taking into account the thermal recycling of waste heat at high temperature. However, the highest efficiency and lowest pollution for a SOFC can be achieved through the sophisticated control of its constituent components such as electrodes, electrolytes, interconnects and sealing materials. The electrochemical conversion efficiency of a SOFC is particularly dependent upon the performance of its electrode materials. The electrode materials should meet highly stringent requirements to optimize cell performance. In particular, both mass and charge transport should easily occur simultaneously through the electrode structure. Matter transport or charge transport is critically related to the configuration and spatial disposition of the three constituent phases of a composite electrode, which are the ionic conducting phase, electronic conducting phase, and the pores. The current work places special emphasis on the quantification of this complex microstructure of composite electrodes. Digitized images are exploited in order to obtain the quantitative microstructural information, i.e., the size distributions and interconnectivities of each constituent component. This work reports regarding zirconia-based composite electrodes.