• 제목/요약/키워드: shear bond failure

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콜드조인트 발생시간이 초고강도 섬유보강 시멘트 복합체의 전단 접착 성능에 미치는 영향에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Period of Cold Joint Occurrence Effecting Shear Bond Performances of UHSCC)

  • 김민성;양현민;이한승;조근희
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제20권1호
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    • pp.25-32
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    • 2016
  • 본 연구는 고강도 섬유보강 시멘트 복합체(UHSCC) 접착성능을 평가하는 것이 목적이다. Direct shear test를 통해 압축전단접착강도를 측정한 결과 NC(보통강도콘크리트)+NC 실험체($150{\times}150{\times}150mm$)에서는 모든 수준에서 유사한 압축전당접착강도를 나타내었고, 반면 UHSCC+UHSCC에서는 지연타설 30분 후부터 0분에 비해 압축전단접착강도가 낮아지는 것을 확인할 수 있었다. 이를 통한 접착면의 파괴모드를 분석한 결과 NC+NC 에서는 모든 수준에서 비계면 파괴를 보였고 UHSCC+UHSCC에서는 30분, 60분, 90분 시험체에서 계면파괴가 일어났다. NC 및 UHSCC의 타설면을 XRD 시험을 통해 분석한 결과 NC 시험체에 비해 UHSCC의 시험체 에서 많은량의 $SiO_2$의 성분이 검출되는 것을 알 수 있었고 UHSCC에서 나타난 코팅막의 주성분의 대부분은 $SiO_2$로 사료된다. 따라서 본 연구에서 사용된 UHSCC는 지연타설 30분 후 부터는 접착성능의 저하로 구조체로서의 사용이 어렵다고 판단된다. 금후 연구에서는 콜드조인트 발생 부위의 면처리 방법을 통한 접착성능 향상이 필요하다고 사료된다.

아말감 충전물의 크기와 표면 처리방법에 따른 교정용 브라켓의 전단접착강도에 대한 연구 (A study on the shear bond strengths of orthodontic brackets according to surface treatments and sizes of amalgam restorations)

  • 김현희;차경석;이진우
    • 대한치과교정학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.381-391
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    • 2001
  • 상, 하악 구치의 협면은 아말감으로 수복되어 있는 경우가 많으며, 접착 술식과 재료의 발달로 아말감에 교정용 브라켓의 직접 접착 술식이 가능하게 되었다. 그러나 아말감은 치아 협면의 일부분만을 차지하는 경우가 많아 주변의 법랑질에서도 접착력을 얻을 수 있으므로, 임상적으로 통상의 교정용 레진을 사용하여 직접 접착 술식을 시행하고 있다. 그러나 아말감 충전물이 있는 치면에 대한 교정용 레진의 직접 접착 술식의 접착강도에 대한 연구가 없는 실정으로 이에 본 실험을 시행하였다. 상, 하악 소구치를 포매하여 지름 1.5mm, 2.0mm, 2.5mm, 3.0mm의 아말감 충전물을 형성한 후 sandblasting 시행군과 비시행군으로 나누었다. no-mix type의 교정용 레진인 Ortho-one을 사용하여 브라켓을 접착한 후 전단결합강도를 측정하고 접착 파절 형태를 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 아말감 크기에 따른 비교 시 아말감 크기 1.5mm군의 전단 강도가 다른 군들에 비해 유의성 있게 높았고, 2.0mm, 2.5mm, 3.0mm군간에는 전단 강도의 차이가 없었다. (p<0.05) 2. Sandblasting 시행여부에 따른 전단결합강도의 차이는 없었다. (p<0.05) 3. 각 군간의 비교시 아말감 충전물의 면적이 브라켓 기저부 면적의 약 $61\%$를 차지하는 G군, H군의 전단결합강도는 대조군의 $50-60\%$ 수준으로 급격히 감소하였다. (p<0.05) 4. 브라켓 접착 파절 형태의 관찰 시 sandblasting을 시행하지 않은 군에 비해 sandblasting시행군의 mARI score가 유의성 있게 높았다. (p<0.05) 이상의 실험결과는 아말감 충전물의 크기가 브라켓 기저부 면적의 약 $50\%$이하일 때 sandblasting시행여부에 관계없이 통상적인 교정용 레진을 사용하여 직접 접착 술식을 시행하여도 임상적으로 적절한 전단강도를 얻을 수 있음을 시사하였다.

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Shear bond strengths of aged and non-aged CAD/CAM materials after different surface treatments

  • Kilinc, Hamiyet;Sanal, Fatma Ayse;Turgut, Sedanur
    • The Journal of Advanced Prosthodontics
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    • 제12권5호
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    • pp.273-282
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    • 2020
  • PURPOSE. To assess shear bond strengths (SBS) of resin composites on aged and non-aged prosthetic materials with various surface treatments. MATERIALS AND METHODS. Cerasmart (CE), Vita Enamic (VE), Vita Mark II (VM), and IPS e.max CAD (EC) blocks were sliced, and rectangular-shaped specimens (14 × 12 × 1.5 mm; N = 352) were obtained. Half of the specimens were aged (5000 thermal cycles) for each material. Non-aged and aged specimens were divided into 4 groups according to the surface treatments (control, air abrasion, etching, and laser irradiation; n = 11) and processed for scanning electron microscopy (SEM). The repair procedure was performed after the surface treatments. SBS values and failure types were determined. Obtained data were statistically analyzed (P≤.05). RESULTS. The material type, surface treatment type, and their interactions were found significant with regard to SBS (P<.001). Aging also had a significant effect on prosthetic material-resin composite bonding (P<.001). SBS values of non-aged specimens ranged from 12.16 to 17.91 MPa, while SBS values of aged specimens ranged from 9.46 to 15.61 MPa. Non-aged VM in combination with acid etching presented the highest score while the control group of aged CE showed the lowest. CONCLUSION. Etching was more effective in achieving durable SBS for VM and EC. Laser irradiation could be considered as an alternative surface treatment method to air abrasion for all tested materials. Aging had significant effect on SBS values generated between tested materials and resin composite.

Effect of surface treatments on the bond strength of indirect resin composite to resin matrix ceramics

  • Celik, Ersan;Sahin, Sezgi Cinel;Dede, Dogu Omur
    • The Journal of Advanced Prosthodontics
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    • 제11권4호
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    • pp.223-231
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    • 2019
  • PURPOSE. The purpose of this study was to evaluate the shear bond strength (SBS) of an indirect resin composite (IRC) to the various resin matrix ceramic (RMC) blocks using different surface treatments. MATERIALS AND METHODS. Ninety-nine cubic RMC specimens consisting of a resin nanoceramic (RNC), a polymer-infiltrated hybrid ceramic (PIHC), and a flexible hybrid ceramic (FHC) were divided randomly into three surface treatment subgroups (n = 11). In the experimental groups, untreated (Cnt), tribochemical silica coating (Tbc), and Neodymium-Doped Yttrium Aluminum Garnet (Nd:YAG) laser irradiation (Lsr) with 3 W (150 mJ/pulse, 20 Hz for 20 sec.) were used as surface treatments. An indirect composite resin (IRC) was layered with a disc-shape mold ($2{\times}3mm$) onto the treated-ceramic surfaces and the specimens submitted to thermal cycling (6000 cycles, $5-55^{\circ}C$). The SBS test of specimens was performed using a universal testing machine and the specimens were examined with a scanning electron microscope to determine the failure mode. Data were statistically analyzed with two-way analysis of variance (ANOVA) and Tukey HSD test (${\alpha}=.05$). RESULTS. According to the two-way ANOVA, only the surface treatment parameter was statistically significant (P<.05) on the SBS of IRC to RMC. The SBS values of Lsr-applied RMC groups were significantly higher than Cnt groups for each RMC material, (P<.05). Significant differences were also determined between Tbc surface treatment applied and untreated (Cnt) PIHC materials (P=.039). CONCLUSION. For promoting a reliable bond strength during characterization of RMC with IRC, Nd:YAG laser or Tbc surface treatment technique should be used, putting in consideration the microstructure and composition of RMC materials and appropriate parameters for each material.

레진시멘트의 보관 조건이 치열교정용 브라켓의 전단접착강도에 미치는 영향 (Effect of storage condition of resin cement on shear bond strength of the orthodontic bracket)

  • 이슬기;김진우;박세희;이윤;김응현;조경모
    • 구강회복응용과학지
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    • 제38권4호
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    • pp.189-195
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    • 2022
  • 목적: 본 연구의 목적은 치열교정용 레진시멘트의 보관 조건이 치열교정용 브라켓의 접착강도에 미치는 영향을 보고자 함이다. 연구 재료 및 방법: 소의 하악 절치 순면 법랑질에 37% 인산으로 산 부식 후 치열교정용 레진시멘트인 Ortho Connect와 Orthomite를 3개월간 4℃ 냉장 보관 후 즉시 적용, 3개월간 4℃ 냉장 보관 후 24시간 동안 실온 보관하고 적용, 3개월간 24℃ 실온 보관 후 적용하는 세 조건에 따라 각 조건별로 15개의 하악 절치용 치열교정용 금속브라켓을 접착하고 광중합 한 뒤 24시간 후에 만능재료시험기로 전단접착강도를 측정하고 접착 실패 양상을 관찰하였다. 측정한 전단접착강도를 95% 유의수준에서 레진시멘트와 보관 조건에 대해 이원배치분산분석을, 레진시멘트에 보관 조건이 미치는 영향에 대해 일원배치분산분석을 했다. 결과: Ortho Connect는 냉장 보관 후 즉시 사용했을 때 가장 높은 전단접착강도를 보였으며 다른 조건 사이에는 차이가 없었다. Orthomite는 냉장 보관 후 즉시 사용했을 때 가장 낮은 전단접착강도를, 3개월 실온 보관했을 때 가장 높은 전단접착강도를 나타냈으며 이 두 조건 사이에만 유의한 차이가 있었다. 결론: Ortho Connect는 냉장 보관 후 즉시 사용해도 적절한 접착이 가능하지만, Orthomite는 냉장 보관을 한다면 충분한 실온 보관을 하는 것이 접착에 유리할 것으로 사료된다.

레진강화형 글라스아이오노머의 초기 결합력과 타액오염 제거의 상관관계 (Effect of Saliva Contamination Stage and Different Decontamination Procedures on Bonding Strength of Resin-Modified Glass Ionomer)

  • 고한호;박호원;이주현;서현우
    • 대한소아치과학회지
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    • 제46권2호
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    • pp.158-164
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    • 2019
  • 이 연구는 타액오염이 발생한 시기와 타액오염 제거 방법이 레진강화형 글라스아이오노머의 상아질에 대한 결합력에 미치는 영향에 대해 평가하고자 하였다. 각 군당 10개씩 총 60개의 발거된 영구치 상아질 표면을 노출시켜 아크릴 레진에 매몰하였다. I군은 대조군으로 폴리아크릴산(PAA)으로 산처리만 시행하였다. II, III군은 PAA 산처리 전 타액오염을 시켰고 IV, V, VI군은 PAA 산처리 후 타액오염을 시켰다. 타액오염 후 II군과 IV군은 건조하였고 III군과 V군은 수세 후 건조하였으며 VI군은 추가적으로 PAA 산처리하였다. 그 후 레진강화형 글라스아이오노머를 충전하였다. 전단결합강도는 만능 재료 시험기로 측정하였고 파절 양상은 주사전사현미경으로 관찰하였다. 대조군인 I군이 유의하게 가장 높은 전단결합강도를 보였다(p = 0.001). 타액오염을 시행한 군들 중에서는 VI군이 유의하게 높은 전단강도를 보였다(p = 0.001). 파절양상은 군간에 유의한 차이를 보이지 않았다(p = 0.729). 타액오염은 발생한 시기와 상관없이 레진강화형 글라스아이오노머의 상아질에 대한 결합력을 유의하게 저하시켰다(p = 0.001). 수세와 건조만으로는 전단결합강도를 회복하지 못했다. PAA 산처리 후 타액오염이 발생한 경우 추가적인 PAA 산처리가 전단결합강도를 유의하게 향상시켰다(p = 0.001).

Study on shear fracture behavior of soft filling in concrete specimens: Experimental tests and numerical simulation

  • Lei, Zhou;Vahab, Sarfarazi;Hadi, Haeri;Amir Aslan, Naderi;Mohammad Fatehi, Marji;Fei, Wu
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제85권3호
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    • pp.337-351
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    • 2023
  • In this paper, the shear behavior of soft filling in rectangular-hollow concrete specimens was simulated using the 2D particle flow code (PFC2D). The laboratory-measured properties were used to calibrate some PFC2D micro-properties for modeling the behavior of geo-materials. The dimensions of prepared and modeled samples were 100 mm×100 mm. Some disc type narrow bands were removed from the central part of the model and different lengths of bridge areas (i.e., the distance between internal tips of two joints) with lengths of 30 mm, 50 mm, and 70 mm were produced. Then, the middle of the rectangular hollow was filled with cement material. Three filling sizes with dimensions of 5 mm×5 mm, 10 mm×5 mm, and 15 mm×5 mm were provided for different modeled samples. The parallel bond model was used to calibrate and re-produce these modeled specimens. Therefore, totally, 9 different types of samples were designed for the shear tests in PFC2D. The shear load was gradually applied to the model under a constant loading condition of 3 MPa (σc/3). The loading was continued till shear failure occur in the modeled concrete specimens. It has been shown that both tensile and shear cracks may occur in the fillings. The shear cracks mainly initiated from the crack (joint) tips and coalesced with another one. The shear displacements and shear strengths were both increased as the filling dimensions increased (for the case of a bridge area with a particular fixed length).

Effect of metal conditioner on bonding of porcelain to cobalt-chromium alloy

  • Minesaki, Yoshito;Murahara, Sadaaki;Kajihara, Yutaro;Takenouchi, Yoshihisa;Tanaka, Takuo;Suzuki, Shiro;Minami, Hiroyuki
    • The Journal of Advanced Prosthodontics
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    • 제8권1호
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    • pp.1-8
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    • 2016
  • PURPOSE. The purpose of this study was to evaluate the efficacy of two different metal conditioners for non-precious metal alloys for the bonding of porcelain to a cobalt-chromium (Co-Cr) alloy. MATERIALS AND METHODS. Disk-shaped specimens ($2.5{\times}10.0mm$) were cast with Co-Cr alloy and used as adherend materials. The bonding surfaces were polished with a 600-grid silicon carbide paper and airborne-particle abraded using $110{\mu}m$ alumina particles. Bonding specimens were fabricated by applying and firing either of the metal conditioners on the airborne-particle abraded surface, followed by firing porcelain into 5 mm in diameter and 3 mm in height. Specimens without metal conditioner were also fabricated. Shear bond strength for each group (n=8) were measured and compared (${\alpha}=.05$). Sectional view of bonding interface was observed by SEM. EDS analysis was performed to determine the chemical elements of metal conditioners and to determine the failure modes after shear test. RESULTS. There were significant differences among three groups, and two metal conditioner-applied groups showed significantly higher values compared to the non-metal conditioner group. The SEM observation of the sectional view at bonding interface revealed loose contact at porcelain-alloy surface for non-metal conditioner group, however, close contact at both alloy-metal conditioner and metal conditioner-porcelain interfaces for both metal conditioner-applied groups. All the specimens showed mixed failures. EDS analysis showed that one metal conditioner was Si-based material, and another was Ti-based material. Si-based metal conditioner showed higher bond strengths compared to the Ti-based metal conditioner, but exhibited more porous failure surface failure. CONCLUSION. Based on the results of this study, it can be stated that the application of metal conditioner is recommended for the bonding of porcelain to cobalt-chromium alloys.

기저재용 광중합형 글래스아이오노머의 치질 및 복합 레진 인레이에 대한 접착양상 (STUDY ON THE INTERFACE BETWEEN LIGHT-CURED GLASS IONOMER BASE AND INDIRECT COMPOSITE RESIN INLAY AND DENTIN)

  • 이송희;김동준;황윤찬;오원만;황인남
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제30권3호
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    • pp.158-169
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    • 2005
  • 본 연구는 간접 복합 레진 인레이 수복 시 기저재로 사용되는 광중합형 글래스아이오노머와 인레이 접착에 사용되는 레진 시멘트간의 접착 전까지의 시간 경과에 따른 전단 결합강도를 측정하고, 상아질과 글래스아이오노머, 글래스아이오노머와 레진 시멘트간 접착계면에 대해 SEM 관찰하였다. 2종의 광중합형 글래스아이오노머 시멘트 Fuji II LC (GC Co, Tokyo, Japan)와 Vitrebond$^{TM}$ (3M, Paul, Minnesota, U.S.A)의 시편을 제작하였다 5 mmx7 mm의 실리콘 주형에 Artglass$^{(R)}$ (Heraeus Kultzer, Germany)를 이용하여 레진 인레이를 제작하였다. 글래스아이오노머 베이스를 각 각 1시간, 24시간, 1주 및 2주 동안 37$^{\circ}C$ 증류수에 보관한 후 Variolink$^{(R)}$ II (Ivoclar Vivadent, Liechtenstein)를 적용하여 인레이를 접착하였다. 만능 물성시험기(Model 4302, Instron, U.S.A)를 이용하여 결합 면에 1 mm/min의 속도로 1000 kg 하중을 가하여 전단 결합강도를 측정하였고, one-way ANOVA를 이용하여 통계 분석하였다. SEM 관찰을 위해 발거된 제 3대구치에 2급 와동을 형성하였고, 기저재로 광중합형 글래스아이오노머 시멘트를 적용하였다. 인레이를 접착한 시편을 수직 절단하여 상아질, 글래스아이오노머, 및 복합레진 인레이 간의 계면을 SEM (JSM-5400$^{(R)}$ Jeol, Tokyo, Japan) 관찰하였다. 시간 경과에 따른 글래스아이오노머와 복합 레진 인레이 사이의 전단 결합강도는 통계학적으로 유의한 차이가 없었으며, 기저재 재료에 따른 전단 결합강도의 유의한 차이도 없었으며 대부분 시편에서 글라스아이오노머 내부에서 응집 파괴 (Cohesive failure)가 발생하였다. SEM 관찰 시 글래스아이오노머와 상아질 사이에 약 30-20 $\mu$rn 정도의 간극 (gap)이 형성되었으며 , 글래스아이오노머와 복합 레진 인레이 계면에서는 1시간 후 접착한 시편을 제외하고 간극은 발견되지 않았다.

타액오염이 치면열구전색제의 전단결합강도에 미치는 영향 (THE INFLUENCE OF SALIVARY CONTAMINATION ON SHEAR BOND STRENGTH OF PIT AND FISSURE SEALANT BY USE OF SEVERAL BONDING AGENTS)

  • 박소연;최성철;최영철;김광철;박재홍
    • 대한소아치과학회지
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    • 제39권2호
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    • pp.153-159
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    • 2012
  • 본 연구는 치면열구전색술의 시술과정에 발생될 수 있는 타액오염이 치면열구전색제의 전단결합강도에 미치는 영향을 알아보고자 하였으며, 수종의 접착제를 이용하였을 경우, 각 단계의 타액오염이 통상적인 치면열구전색술에서의 전단결합강도와의 차이를 알아보고자 하였다. 56개의 우식이 없는 발치된 치아를 이용하여 시행하였으며, 3개의 군에서 타액오염을 시키는 술식단계에 따라 다음과 같이 7개의 군으로 나누어 실험을 시행하였다. 각 군을 산부식만 시행한 경우(Group A와 B), Adper$^{TM}$ Single Bond를 적용한 경우(Group C, D, E), Adper$^{TM}$ Prompt L-pop을 적용한 경우(Group F, G)로 나누어 실험군의 치면에 타액을 10초간 적용하였다. 치면열구전색제를 적용시키고 열순환을 시행하였으며, 전단결합강도를 측정하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 통상적인 치면열구전색술에서는 타액오염시 전단결합강도가 유의성 있게 감소하였다(p<0.05). 그러나, 접착제를 적용한 뒤 치면열구 전색술을 시행한 군에서는 접착제의 종류나 오염을 시킨 단계에 따른 유의성있는 차이는 나타나지 않았다. 2. 타액오염을 시키지 않고 치면열구전색술을 시행한 군들에서는 Adper$^{TM}$ Single Bond가 높은 결합강도를 보였으나 유의성있는 차이를 보이지 않았다. 3. 파절편 검사결과 접착제를 사용한 대부분의 군들에서 응집성 파절이 관찰된 반면 접착제를 사용하지 않은 군들에서는 접착성 파절이 관찰되었다.