화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2008년 봄 (05/22 ~ 05/23, 상록리조트)
권호 14권 1호
발표분야 나노생체재료
제목 치과용 임플란트 고정나사의 풀림방지를 위한 표면처리기술 개발
초록 임플란트 체결나사의 장기간 저작에 따른 풀림을 개선하기 위하여 타이타늄 합금으로 구성된 지대주 나사에 얇은 두께의 코팅층을 형성시켜 pre-load를 증가시키는 공정에 대하여 연구 하였다. pre-load를 증가시키기 위한 코팅물은 마찰계수가 기존에 사용하고 있는 타이타늄 합금의 나사에 연질의 Au, 그리고 경질이면서 윤활 특성을 갖는 TiN, 또는 TiCN의 물질을 코팅하여, 코팅 공정조건에 따른 풀림력을 평가하였다. 표면처리는 지대주나사에 Au, TiN, TiCN의 코팅물질을 각각 형성시켰으며, 각각에 대한 코팅두께는 나사산에 대해 약 1~2㎛로 한 결과 임플란트 고정체와 지대주나사산 사이에 치밀한 체결을 보였다. 표면경도와 마모시험을 평가한 결과 표면경도는 코팅물이 얇게 형성되어 있어 소지금속의 영향을 받고 있으나 TiCN이 가장 높게 나타났다. 마모시험에 의한 마찰계수를 비교한 결과 Au의 코팅물이 가장 낮은 값을 보였다. 그리고 접착력은 모든 코팅물의 형성 조건으로부터 목적하고자 하는 값인 20N․㎝이상의 부착력을 보였다. 지대주나사에 대한 조임회전각은 마찰계수가 낮은 Au에서 다른 나사에 비해 조이는 각도가 컸으며, 풀림회전력의 경우 건식상태에서는 모두 유의한 결과를 보였다. 모의저작시험 후의 풀림회전력은 저작모의시험 전과 비교하여 코팅한 나사에서 코팅하지 않은 나사보다 풀림회전력이 향상된 결과를 보였다. 그리고 습윤상태에서도 건조상태와 같이 통계적으로 유의할 만한 차이는 보이지 않았다. 생체안전성 시험으로부터 세포독성평가 결과 모든 코팅물에 대해 통계적으로 유의할 만한 차이는 보이지 않았으며, 금속이온의 용출의 경우 코팅물이 형성되어 있음으로서 내식성이 향상된 결과를 보였다.
저자 윤계림1, 전충극1, 이도재2, 이광민2, 박상원2, 이경구3
소속 1(주)금강기건, 2전남대, 3(재)광주테크노파크
키워드 임플란트; 타이타늄; 코팅
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