다양한 표면처리방법이 Zirconia 성상에 미치는 영향

Abstract

1. 목 적 본 연구에서는 지르코니아 표면을 50㎛ 알루미나 입자 분사, 질산-불산 혼합용액, 염산-메탄올 혼합용액을 이용하여 실온에서 다양한 표면처리를 시행한 후, 표면을 분석하고 topography와 거칠기(surface roughness, Ra)를 얻어내어 각 표면처리방법이 미세기계적 유지력을 증진시킬 수 있는 효과가 있는지 평가하였다.

2. 방 법 16개의 원반모양의 zirconium oxide disc를 표면처리방법과 시간에 따라 8개의 그룹으로 나누었다(n=2/group). (1)표면처리를 하지 않은 대조군

(2)50㎛ 알루미나 입자 분사 표면처리

(3) 질산(HNO3):불산(HF):증류수(ddw,H2O)=45:10:45 혼합용액 사용, 1시간 표면처리

(4)질산(HNO3):불산(HF):증류수(ddw,H2O)=45:10:45 혼합용액 사용, 2시간 표면처리

(5)질산:불산:증류수=45:45:10 혼합용액 사용, 1시간 표면처리

(6)질산:불산:증류수=45:45:10 혼합용액 사용, 2시간 표면처리

(7)염산(HCl):메탄올(CH3OH)= 20:80 혼합용액 사용, 1시간 표면처리

(8)염산(HCl):메탄올(CH3OH)= 20:80 혼합용액 사용, 2시간 표면처리 지르코니아 표면의 상전이를 알아보기 위해 X-ray diffraction(XRD) pattern을 얻었다. 또한 각 시편의 surface topography를 얻기 위하여 scanning electron microscopy을 사용하였다. 마지막으로 표면의 상을 얻고 surface roughness(Ra)값을 얻기 위해 atomic force microscope(AFM)을 이용하여 각각의 시편을 scan하였다.

3. 결 과 50㎛ 알루미나 입자 분사를 이용하여 표면처리한 group에서 tetragonal 상에서 monoclinic 상으로의 전이를 관찰할 수 있었으며 질산:불산:증류수=45:45:10 혼합용액으로 표면처리한 group에서도 미약하지만 tetragonal상에서 monoclinic 상으로의 전이를 확인하였다.. 50㎛ 알루미나 입자 분사 표면처리 group과 질산:불산:증류수 =45:45:10 혼합용액으로 표면처리한 group에서 확연한 표면변화가 관찰 가능하였다. 불소 용액을 이용한 지르코니아의 표면처리효과는 불소의 농도와 표면처리 시간에 비례하였으며, 상온에서 Hot melting solution(HCl:Methanol=20:80)으로 처리하였을 때는 지르코니아의 표면처리효과가 나타나지 않았다.