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인공치아용 BNNP 강화 지르코니아 복합재료의 제조 및 특성평가
Frbrication and Characterization of BNNP Reinforced ZrO2 Nanocomposites for Artificial Tooth Material

  • 과제명

    인공치아용 BNNP 강화 지르코니아 복합재료의 제조 및 특성평가

  • 주관연구기관

    한국과학기술원
    Korea Advanced Institute of Science and Technology

  • 연구책임자

    홍순형

  • 참여연구자

    이빈  

  • 보고서유형

    최종보고서

  • 발행국가

    대한민국

  • 언어

    한국어

  • 발행년월

    2016-01

  • 과제시작년도

    2015

  • 주관부처

    미래창조과학부
    KA

  • 사업 관리 기관

    한국과학기술원
    Korea Advanced Institute of Science and Technology

  • 등록번호

    TRKO201600002300

  • 과제고유번호

    1711032230

  • 키워드

    인공치아,바이오세라믹,지르코니아,질화붕소 나노플레이틀렛 나노복합재료artificial tooth,bioceramic,Zro2,BNNP,nanocomposite

  • DB 구축일자

    2016-06-04

  • 초록 


    In this research, BNNPs were fabricated as a reinforcement of Zro2 matrix composite for artificial tooth area. BNNP ha...

    In this research, BNNPs were fabricated as a reinforcement of Zro2 matrix composite for artificial tooth area. BNNP has high mechanical properties, white color, and biocompatibility and it has a potential to be used as a reinforcement for artificial tooth applications. BNNPs were successfully and scalably synthesized by planetary ball-milling process and simultaneously covalent functionalized. BNNP and Zro2 powders were mixed by the solution-mixing process and they were consolidated by further spark plasma sintering (SPS). Vickers hardness and fracture toughness measured, and the nanocomposite shows 6% higher fracture toughness with 1 vol.% BNNP added. Biocompatibility tests using L929 cell confirmed the BNNP/Zro2 nanocomposite doesn’t have any toxicity and it can be used as artificial tooth area.


    본 연구에서는 인공치아용 재료로 사용되는 지르코니아(Zro2) 재료의 기계적 물성을 향상시키기 위해 육방정 질화붕소 nanoplatelet (BNNP)를 강화재로 사용하는 연구를 진행하였음. BNNP를 효과적으로...

    본 연구에서는 인공치아용 재료로 사용되는 지르코니아(Zro2) 재료의 기계적 물성을 향상시키기 위해 육방정 질화붕소 nanoplatelet (BNNP)를 강화재로 사용하는 연구를 진행하였음. BNNP를 효과적으로 제조하였고, BNNP의 첨가에 의해 기계적 물성이 향상됨을 확인하였을 뿐 아니라 생체적합성 실험을 진행하였음. 주요 결과는 아래와 같음.

    1) 2차원 나노 신소재인 육방정 질화붕소 nanoplatelet (BNNP) 의 대량 제조공정 확립
    2) 유성 진동밀 (Planetary ball-milling) 을 이용하여 수산화기로 공유기능기화된 BNNP 제조 및 특성 평가 진행
    3) BNNP 강화 Zro2 나노복합분말을 용매 내 분산법을 통해 제조
    4) 방전플라즈마소결 (Spark plasma sintering (SPS)) 공정을 통한 BNNP 강화 Zro2 나노복합재료를 세계 최초로 개발함
    5) 제조된 BNNP 강화 Zro2 나노복합재료는 1% 첨가시 5% 이상 향상된 파괴인성값을 나타내었고, 이는 공정변수 최적화를 통해 더욱 극대화시킬 수 있음
    6) 생체적합성 실험을 통해 BNNP 강화 Zro2 나노복합재료가 인공치아용 재료로 적합함을 확인하였음


  • 목차(Contents) 

    1. 표지 ... 1
    2. 제출문 ... 2
    3. 보고서 초록 ... 3
    4. 요약문 ... 4
    5. SUMMARY ... 6
    6. CONTENTS ... 7
    7. 목차 ... 8
    8. 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 9
    9. 1 절. 연구개발의 목적 ... 9
    10. 2 절...
    1. 표지 ... 1
    2. 제출문 ... 2
    3. 보고서 초록 ... 3
    4. 요약문 ... 4
    5. SUMMARY ... 6
    6. CONTENTS ... 7
    7. 목차 ... 8
    8. 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 9
    9. 1 절. 연구개발의 목적 ... 9
    10. 2 절. 연구개발의 필요성 ... 9
    11. 3 절. 연구개발의 범위 ... 11
    12. 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 13
    13. 1 절. 바이오세라믹 ... 13
    14. 2 절. 인공치아용 세라믹 ... 14
    15. 3 절. 인공치아용 세라믹 나노복합재료 ... 15
    16. 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 18
    17. 1 절. BNNP의 제조 ... 18
    18. 2 절. 인공치아용 BNNP/ZrO2 나노복합 분말의 제조 ... 22
    19. 3 절. 소결공정을 통한 BNNP/ZrO2 나노복합재료 제조 ... 24
    20. 4 절. BNNP/ZrO2 나노복합재료의 기계적 특성평가 및 강화기구 분석 ... 32
    21. 5 절. BNNP/ZrO2 나노복합재료의 생체적합성 분석 ... 35
    22. 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 37
    23. 1 절. 목표달성도 ... 37
    24. 2 절. 관련분야에의 기여도 ... 37
    25. 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 39
    26. 1 절. 추가연구의 필요성 ... 39
    27. 2 절. 타연구에의 응용 ... 39
    28. 3 절. 기업화 추진방안 ... 40
    29. 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 41
    30. 제 7 장 참고문헌 ... 42
    31. 끝페이지 ... 45
  • 참고문헌

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