• Korean Journal of Materials Research
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• v.24 no.6
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• pp.310-318
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• 2014

In this experiment, a highly porous scaffold of biphasic calcium phosphate (BCP) was prepared using the spongereplica method. The BCP scaffold was coated with 58S bioactive glass (BG) and sintered for a second time. The resulting scaffold was coated with gelatin (Gel) and cross-linked with [3-(3-dimethyl aminopropyl) carbodiimide] and N-Hydroxysuccinamide (EDC-NHS). The initial average pore size of the scaffold ranged from 300 to $700{\mu}m$, with more than 85 % porosity. The coating of BG and Gel had a significant effect on the scaffold-pore size, decreasing scaffold porosity while increasing mechanical strength. The material and surface properties were evaluated by means of several experiments involving scanning electron microscopy (SEM), energy-dispersive X-ray (EDX) and X-ray diffraction (XRD). Cytotoxicity was evaluated using MTT assay and confocal imaging of MC3T3-E1 pre-osteoblast cells cultured in vitro. Three types of scaffold (BCP, BCP-BG and BCP-BG-Gel) were implanted in a rat skull for in vivo evaluation. After 8 weeks of implantation, bone regeneration occurred in all three types of sample. Interestingly, regeneration was found to be greater (geometrically and physiologically) for neat BCP scaffolds than for two other kinds of composite scaffolds. However, the other two types of scaffolds were still better than the control (i.e., defect without treatment).

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2017.05a
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• pp.122-122
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• 2017

인산-망간 화성피막의 경우 양질의 피막층을 형성하기 위하여 표면조정제를 사용하고 있으며, 화성피막 직전에 표면 조정제 처리를 하여 피막 결정의 미세, 치밀, 균일하게 하는 동시에 피막의 화성시간을 단축하고 있다. 본 연구는 표면조정제의 입자 사이즈에 따른 화성피막 입자 사이즈 변화 및 물리적인 특성 향상을 확인하였다. 하지금속 소재로는 기계구조용 탄소강재(SM45C)을 $50{\times}50{\times}3mm$로 제작하였고, 전처리 공정으로는 탈지 ${\rightarrow}$ 에칭 ${\rightarrow}$ 디스머트 후 표면조정제 입자 사이즈별로 표면조정 후, 화성피막 처리를 하였으며 각 조건에 따른 피막 층의 미세조직은 SEM을 사용하여 관찰하였고, 윤활성은 내마모시험기(Ball on disc)를 사용하여 마찰계수 측정을 통해 확인하였으며, 내식성은 5% NaCl 염수분무를 실시하여 적청 발생 면적으로 측정하였다. 표면조정제의 입자 사이즈는 4종류로 세분화하여 표면조정 후 화성피막 처리하였으며, 표면조정제의 입자 사이즈를 미세화함에 따라 화성피막의 입자 사이즈가 미세, 균일해지고 피막의 치밀도가 향상됨을 확인할 수 있었다. 표면조정제의 미분화는 소재 표면에 작고 치밀한 결정(활성점)을 만들며, 표면조정제의 입자 사이즈가 작아질수록 이러한 활성점의 크기가 미세해지고 화성피막의 입자 사이즈 또한 미세화 시키는 역할을 하는 것을 확인 할 수 있었다. 이처럼 표면 조정제의 입자 사이즈에 따른 화성피막 입자 사이즈 및 물성변화는 SEM, 내마모시험 및 내식성 시험을 통하여 확인할 수 있었다. 즉, 표면조정제의 입자 사이즈가 미세해질수록, 화성피막의 입자사이즈가 미세화되었고, 윤활성 및 내식성이 향상되는 것을 확인 할 수 있었다.