응력차폐효과 개선을 위한 저탄성계수를 갖는 Zr-xCu 및 Zr-xSi 합금 연구

구승원; 김정석; 고영무

doi:10.14815/kjdm.2021.48.3.175

추천

검색

질문

자료유형: 학술저널

저자정보: 구승원 (조선대학교) 김정석 (조선대학교) 고영무 (조선대학교)

저널정보: 대한치과재료학회 대한치과재료학회지 대한치과재료학회지 제48권 제3호(통권 제131호)

발행연도: 2021.9

수록면: 175 - 190 (16page)

DOI: 10.14815/kjdm.2021.48.3.175

이용수

📌

연구주제

📖

연구배경

🔬

연구방법

🏆

연구결과

이 논문의 연구 히스토리 (2)

2021

응력차폐효과 개선을 위한 저탄성계수를 갖는 Zr-xCu 및 Zr-xSi 합금 연구

구승원 , 김정석 , 고영무 대한치과재료학회지 2021.09 학술저널

2019

응력차폐 개선을 위한 저탄성계수를 갖는 Zr-xCu/Zr-xSi 합금 연구

구승원 치의학과 2019.01 학위논문

이 논문의 후속연구가 궁금하신가요?
연관 학술논문 또는 학술발표를 통해 보다 발전된 연구결과를 확인하실 수 있습니다.
이 논문의 연구 히스토리 확인하기

초록· 키워드

오류제보하기

치과용 생체재료인 지르코늄계 합금은 기존의 상업용 생체재료와 비교하였을 때, 매우 낮은 자화율을 가지며 인체의 뼈와 유사한 수준의 탄성계수를 갖는다. Zr-xCu 및 Zr-xSi 이원합금의 시편을 설계 및 제작하여 탄성계수를 평가하여 다음과 같은 결과를 얻었다.
1) 압축시험을 통하여 합금의 응력-변형률 곡선을 얻었으며 Zr-xCu 이원합금은 1291-1411 MPa에 해당하는 압축강도 값을 얻었으며 각각의 시편에서 19.9-20.5 GPa의 탄성계수 값을 보였다.
2) 압축시험을 통하여 합금의 응력-변형률 곡선을 얻었으며 Zr-xSi 이원합금은 1105-1623 MPa에 해당하는 압축강도 값을 얻었으며 각각의 시편에서 22.3-33.1 GPa에 해당하는 탄성계수 값을 보였다.
3) Zr-xCu합금의 경우에는 Cu가 증가함에 따라 항복강도는 거의 비슷하였으나 연신율은 감소하였으며, Zr-xSi 합금의 경우에는 항복강도가 Zr-10%Si가 Zr-1%Si 보다 2배 이상 증가하였으며 연신율은 크게 감소하였다. Zr-xSi 합금의 경우에서 탄성에너지는 Zr-10%Si가 Zr-1%Si 보다 3배 이상 증가하였다.
4) Zr-xCu 및 Zr-xSi 이원합금에서 미세조직적으로 기저부에는 a-Zr과 계면에는 Zr₂Cu 및 Zr₂Si와 같은 조대한 공정상이 발달하고 합금원소의 첨가에 따라 금속간 화합물인 Zr₂Cu 및 Zr₂Si 상이 증가하였다.

The objective of this study was to fabricate Zr-xCu and Zr-xSi alloys with low elastic modulus for preventing bone resorption in dental biomaterials. Metallic materials are widely used for orthopedic and dental applications due to their superior characteristics of mechanical properties and biocompatibility. Many metals and alloys, such as stainless steel, Co-Cr alloys, and Ti-based alloys are commonly used. Among these dental metallic materials, pure Ti and Ti-6Al-4V alloy have become the most popular metals used for the endosseous parts of the implant, bone plates, and artificial joints due to their excellent specific corrosion resistance and high biocompatibility with natural bone. Stress shield effect results in the reduction in bone density as a result of the removal of typical stress from the bone by an implant. In general, the bone in a healthy person will remodel in response to the loads it is placed under. Therefore, if the loading on a bone decreases, the bone will become less dense and weaker because there is no stimulus for continued remodeling that is required to maintain bone mass. Although Ti-based alloys have been widely used as implant components and devices, its elastic modulus (110 GPa) is much higher than that of natural human bone (10–30 GPa). Serious damage may be easily caused in the human body when the modulus of implant materials does not match the natural bone due to the stress shield effects. Therefore, in recent, persistent efforts have been done to obtain biological hard tissue materials with low elastic modulus to transfer stress to the surrounding bones effectively. The Zr-xCu binary alloy exhibited moderate compressive strength (1291-1411 MPa), yield stress (517-552 MPa), favorable elongation (16.4–49.2%), elastic energy (6.76–7.43 MJ/㎥) and low elastic modulus (18.5–23.1 GPa). The Zr-xSi binary alloy exhibited high compressive strength (1105-1623 MPa), yield stress (673-1514 MPa), favorable elongation (6.0–27.2%), high elastic energy (10.2–34.6 MJ/㎥) and low elastic modulus (22.3–33.1 GPa). Consequently, Zr-xCu and Zr-xSi binary alloys have the potential to be used as biomaterials with nullifying stress shield effects for biological hard tissue materials.

#Biomaterials #Elastic modulus #Zr-xCu binary alloys #Zr-xSi binary alloys #Stress shield effects #생체재료 #Zr-xCU 이원합금 #Zr-xSi 이원합금 #탄성계수 #항복강도 #탄성에너지

참고문헌 (29)

참고문헌 신청

Chen Q / 2015 / Metallic implant biomaterials / Mater Sci Eng R : Reports 87:1~57

Okazaki Y / 2005 / Comparison of metal release from various metallic biomaterials in vitro / Biomaterials 26(1):11~21

Okulov IV / 2017 / Composition optimization of low modulus and high-strength TiNb-based alloys for biomedical applications / J Mech Behav Biomed 65:866~871

Helmus MN / 2008 / Biocompatibility : meeting a key functional requirement of next"generation medical devices / Toxicol pathol 36(1):70~80

Hiromoto S / 2005 / Microstructure and corrosion behaviour in biological environments of the new forged low-Ni Co-Cr-Mo alloys / Biomaterials 26(24):4912~4923

함께 읽어보면 좋을 논문

논문 유사도에 따라 DBpia 가 추천하는 논문입니다. 함께 보면 좋을 연관 논문을 확인해보세요!

이 논문의 저자 정보

구승원

소속기관 조선대학교

주요연구분야 의약학 > 임상의학 > 치의학

논문수 3 이용수 713

김정석

소속기관 조선대학교

주요연구분야 의약학 > 임상의학 > 치의학

논문수 2 이용수 185

고영무

소속기관 조선대학교

주요연구분야 의약학 > 임상의학 > 치의학 TOP 10% 농수해양학 > 식품과학

논문수 206 이용수 6,949

이 논문과 함께 이용한 논문

양극산화와 석회화 순환처리에 따른 Ti-6Al-4V 합금 임플란트의 생체활성도 및 내식성 평가

송재주 대한치과재료학회지 2016 .03

저탄성계수 고강도 타이타늄 합금 소재 개발

이기영 , 손희영 , 남희수 외 3명 한국소성가공학회 학술대회 논문집 2012 .10

최근 본 자료

전체보기

UCI(KEPA) : I410-ECN-0101-2021-515-002065136

구분	그룹	데이터 항목
AI 학습용 데이터	원문	원문 PDF 파일
AI 학습용 데이터	원문 + 메타 (기본/상세)	원문 PDF 파일 및 서지정보 CSV
대량 구매용 데이터	B2B 구독 방식	특정 자료 한정으로 원문 접근 권한 부여
대량 구매용 데이터	URL 전달 방식	바로 PDF 뷰어를 열람할 수 있는 URL 제공

구분	그룹	데이터 항목
AI 학습용 데이터	기본 메타	발행기관명, 간행물명, 권호명, 권(vol), 호(issue), 통권, 발행연도, 발행월, 논문명, 저자명, 시작페이지, 종료페이지, 전체페이지, 상세페이지URL
상세 메타 데이터	발행기관 메타	발행기관 이명, 영문명, 창립연도, 홈페이지URL, 발행기관 소개
	간행물 메타	부제목, 간행물 유형, ISSN, ISBN, 최초발행연도, 폐간연도, 간행빈도, 발행주기, 등재사항, 이용수, 피인용수, 권호수, 논문수, 표지이미지
	논문 메타	작성 언어, 부제목, 대등제목, 목차, 키워드, 초록, 이미지, 참고문헌, 이용수, 피인용수, 논문활용도, DBpia통합주제분류, KDC분류, DDC분류, 한국연구재단분류, UCI, DOI
	저자 메타	소속기관, 소속부서, 직급, 연구분야, 연구키워드, 이용수, 피인용수, 저자 논문활용도

구분	그룹	데이터 항목
※ 결합형/맞춤형 메타 데이터는 신청 내용에 따라 다양하게 제공 가능
이용순위 정보	주제분야별 많이 이용된 논문	“인문학”에서 많이 이용된 논문 TOP100
	이용기관별 많이 이용된 논문	“중고등학교”에서 많이 이용된 논문 TOP100
	세부기관별 많이 이용된 논문	“서울대학교”에서 많이 이용된 논문 TOP100
	키워드별 많이 이용된 논문	“Chat GPT”에서 많이 이용된 논문 TOP100
키워드 정보	많이 이용된 키워드	특정기간/분야/저널 내 많이 이용된 키워드
	많이 발행된 키워드	특정기간/분야/저널 내 많이 발행된 키워드
	많이 검색된 키워드	특정기간/분야/저널 내 많이 검색된 키워드
	연구 트렌드 키워드	특정 키워드 연관 연구동향 분석 데이터 키워드

논문 기본 정보

이 논문의 연구 히스토리 (2)

초록· 키워드

AI 요약

연구주제

연구배경

연구방법

연구결과

주요내용

목차

참고문헌 (29)

함께 읽어보면 좋을 논문

이 논문의 저자 정보

이 논문과 함께 이용한 논문

최근 본 자료

댓글(0)