치과가공용 금속

DEPARTMENT OF DENTAL BIOMATERIALS & BIOENGINEERING YONSEI UNIVERSITY, COLLEGE OF DENTISTRY

치과가공용 금속 연세대학교 치과대학 치과생체재료공학교실 김 광 만 DEPARTMENT OF DENTAL BIOMATERIALS & BIOENGINEERING YONSEI UNIVERSITY, COLLEGE OF DENTISTRY

Co-Cr 합금 DEPARTMENT OF DENTAL BIOMATERIALS & BIOENGINEERING YONSEI UNIVERSITY, COLLEGE OF DENTISTRY

조성금속 • Co • 원자번호 27, 원자량 58.93, 용융점 1492℃ • 강도강화, 취성 • Cr • 원자번호 24, 원자량 51.99, 용융점 1895℃ • 부동태 피막에 의한 부식저항성 • Mo • 결정립 미세화에 의한 강도강화 • 기타 • C, Si, Mg, P, Al, Mn, W, Be • Be : 용융온도를 낮추고 주조성을 향상시키나 맹독성을 지닌다. DEPARTMENT OF DENTAL BIOMATERIALS & BIOENGINEERING YONSEI UNIVERSITY, COLLEGE OF DENTISTRY

가공용 Co-Cr 합금 • 가공성이 낮아 Co를 Ni, Fe로 치환하여 가공용으로 사용한다. • 치과에서는 교정용 선재나 클래스프에 사용한다. • 성질 • Ni 함량이 높을수록 가공성 개선 • 열처리 효과를 보이지 않는다. DEPARTMENT OF DENTAL BIOMATERIALS & BIOENGINEERING YONSEI UNIVERSITY, COLLEGE OF DENTISTRY

Ni-Cr 합금 DEPARTMENT OF DENTAL BIOMATERIALS & BIOENGINEERING YONSEI UNIVERSITY, COLLEGE OF DENTISTRY

조성 • Ni • 원자번호 28, 원자량 58.69, 용융점 1455℃ • 세포독성과 알러지 반응을 일으킨다. • 전,연성은 Fe와 유사하며 좋다. • Be • 1%만 첨가해도 합금의 융점을 100℃ 낮춘다. • 전,연성을 향상시키며 주조성을 개선한다. DEPARTMENT OF DENTAL BIOMATERIALS & BIOENGINEERING YONSEI UNIVERSITY, COLLEGE OF DENTISTRY

가공용 Ni-Cr 합금 • 바, 클래스프, 유치용 기성형금관 등에 사용한다. • 납착시 가열에 의해 연화되기 쉬우므로 주의해야 한다. DEPARTMENT OF DENTAL BIOMATERIALS & BIOENGINEERING YONSEI UNIVERSITY, COLLEGE OF DENTISTRY

가공용 스테인리스강 합금 DEPARTMENT OF DENTAL BIOMATERIALS & BIOENGINEERING YONSEI UNIVERSITY, COLLEGE OF DENTISTRY

조성 • 조직에 따른 분류 • Ferrite : 기구나 장치의 부품소재 • Martensite : 기구 • Austenite : 치과에서 다양하게 사용 • Austenite stainless steel • 18-8 : Cr 18%, Ni 8% • 연성과 전성이 좋은 편이며 가공성이 우수 • 가공경화 후 열처리에 의해 응력완화를 한다. • 400~500℃에서 5~120초간 가열 DEPARTMENT OF DENTAL BIOMATERIALS & BIOENGINEERING YONSEI UNIVERSITY, COLLEGE OF DENTISTRY

부식저항 • 최소한 11% 이상의 Cr 함량 : 부식저항성 • 부동태 산화피막으로 부식 저항성을 지님 • 이종 금속의 납접으로 인하여 부식이 발생할 가능성이 있다. • 600℃ 부근의 온도에 있지 않도록 주의 • 예민화 방지 DEPARTMENT OF DENTAL BIOMATERIALS & BIOENGINEERING YONSEI UNIVERSITY, COLLEGE OF DENTISTRY

스테인리스강 교정용 선재 • 성질 • Type Ⅰ : low resilience • Type Ⅱ : high resilience • 납착시 불소융제를 사용한다. DEPARTMENT OF DENTAL BIOMATERIALS & BIOENGINEERING YONSEI UNIVERSITY, COLLEGE OF DENTISTRY

스테인리스강의 보존용 기구 • K file이 H file 보다 강성이 크다. • 시계방향 회전에서의 강성 측정 • 가장 중요한 성질은 절삭능력 • 고압증기멸균하면 절삭능력 감소 DEPARTMENT OF DENTAL BIOMATERIALS & BIOENGINEERING YONSEI UNIVERSITY, COLLEGE OF DENTISTRY

기제조한 비귀금속 금관 • 1950년대부터 근관치료한 유치의 영구수복용으로 사용 • Ni-Cr계 합금도 사용한다. • 임시용으로는 알루미늄, 주석 크라운을 사용한다. DEPARTMENT OF DENTAL BIOMATERIALS & BIOENGINEERING YONSEI UNIVERSITY, COLLEGE OF DENTISTRY

가공용 Co-Cr-Ni 합금 DEPARTMENT OF DENTAL BIOMATERIALS & BIOENGINEERING YONSEI UNIVERSITY, COLLEGE OF DENTISTRY

Elgiloy • 교정용 선재로 사용 • 조성 • Co 40%, Cr 20%, Ni 15%, Mo 7%, Mn 2% • 주조용 비귀금속 합금과 유사한 조성 • 종류 • Ductile temper • Semi-spring temper • Spring temper • 조작법 • 스테인리스강 교정용 선재와 유사하다. DEPARTMENT OF DENTAL BIOMATERIALS & BIOENGINEERING YONSEI UNIVERSITY, COLLEGE OF DENTISTRY

성질 • 강성 • Temper 종류에 따른 차이가 없다. • 영구변형이 일어나는 굽힘각도 • spring temper로 갈수록 커진다. DEPARTMENT OF DENTAL BIOMATERIALS & BIOENGINEERING YONSEI UNIVERSITY, COLLEGE OF DENTISTRY

가공용 Ni-Ti 합금 DEPARTMENT OF DENTAL BIOMATERIALS & BIOENGINEERING YONSEI UNIVERSITY, COLLEGE OF DENTISTRY

일반 • 1972년부터 치과에서 Nitinol이라고 불리는 Ni-Ti 합금을 사용하기 시작하였다. • Nitinol • 높은 탄성에너지(초탄성) • 온도에 의한 형상기억효과 DEPARTMENT OF DENTAL BIOMATERIALS & BIOENGINEERING YONSEI UNIVERSITY, COLLEGE OF DENTISTRY

조성 • Ni 55%, Ti 45% • TTR(temperature transition range) • TTR 이하 : 소성 • TTR 이상 : 초탄성 • 치과에서는 주로 초탄성을 이용 • 37℃ 부근의 TTR을 형성하기 위하여 1.6%의 Co를 첨가하기도 한다. DEPARTMENT OF DENTAL BIOMATERIALS & BIOENGINEERING YONSEI UNIVERSITY, COLLEGE OF DENTISTRY

조작 • 상온(TTR 이상의 온도)에서는 성형할 수 없다. • 치아의 각도조절은 브라켓으로 결정한다. • 납착이나 용접도 할 수 없다. DEPARTMENT OF DENTAL BIOMATERIALS & BIOENGINEERING YONSEI UNIVERSITY, COLLEGE OF DENTISTRY

성질 • 초탄성을 갖고 있다. • 탄성계수와 항복강도가낮다. • Springback 능력은 가장 크다. • 따라서 치아에 적은 힘으로 큰 범위의 힘을 가할 수 있다. DEPARTMENT OF DENTAL BIOMATERIALS & BIOENGINEERING YONSEI UNIVERSITY, COLLEGE OF DENTISTRY

가공용 β-Ti 합금 DEPARTMENT OF DENTAL BIOMATERIALS & BIOENGINEERING YONSEI UNIVERSITY, COLLEGE OF DENTISTRY

조성 • Ti 78%, Mo 11.5%, Zr 6%, Sn 4.5% • TMA(titanium molybdenum alloy) • Mo 첨가로 상온에서 안정하게 β-form 유지 • α-Ti(hcp) : <885℃ • β-Ti(hcp) : >885℃ DEPARTMENT OF DENTAL BIOMATERIALS & BIOENGINEERING YONSEI UNIVERSITY, COLLEGE OF DENTISTRY

조작 • 성형할 수 있다. • 전기납착기를 이용하여 납착할 수 있다. DEPARTMENT OF DENTAL BIOMATERIALS & BIOENGINEERING YONSEI UNIVERSITY, COLLEGE OF DENTISTRY

성질 • 기계적 성질 • Ni-Ti와 스테인리스강 사이의 기계적 성질을 갖는다. • 가공성 • Ni-Ti와 스테인리스강 사이의 가공성을 갖는다. DEPARTMENT OF DENTAL BIOMATERIALS & BIOENGINEERING YONSEI UNIVERSITY, COLLEGE OF DENTISTRY

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