졸-겔법에 의한 세라믹 코팅의 치과교정 영역에의 응용

Abstract

[한글]

교정치료를 하기 위하여 치아에 부착하는 여러가지 부착물은 심미성의 문제로 치료를 기피하는 경우까지 있게 된다. 이들 부착물, 특히 교정용 브라�과 치아 이동에 중요한 역할을 하는 금속선재가 가장 중요한 요인이 되고 있어 이를 치아와 유사한 색으로 하는 재료와 방법들이 연구되고 있다. 본 연구에서는 이 문제를 해결하고자 교정용 금속 브라�과 교정용 선재의 모재인 스테인리스_스틸(SUS 304) 기판에 세라믹 재료인 Tetraethoxysilane(TEOS)를 출발물질로 하는 졸에 안료인 TiO^^2 를 혼합한 코팅졸을 제작하여 졸-겔 코팅법으로 코팅하였다. 코팅회수와 열처리 온도에 따라 코탕박막의 부착상태, 색조와 박막의 두께, 그리고 표면거칠기를 비교평가한 바 다음과 같은 결론을 얻었다.

1. 실리카 졸과 TiO^^2 로 제조된 코팅졸은 스테인리스-스틸 기판에 양호한 코팅박막을 형성하였으며 ,시차열분석결과 631℃에서 발열 peak를 형성하였다.

2.3회 코팅시 박막의 균열 없이 금속색조의 투과를 막을 수 있었다.

3.코팅회수에 따른 표면거칠기는 기판을 표면처리하지 않은 경우와 표면처리한 경우 모두에서 3회 코팅시 가장 낮았다.

4.열처리 온도에 따른 박막의 두께는 기판을 표면처리하지 않은 경우에는 변화가 없었으나 기판을 표면처리한 경우에는 350℃에서 가장 낮았다.

5. 열처리 온도에 따른 박막의 표면거칠기는 기판을 표면처리하지 않은 경우에는 250℃에서 기판을 표면처리한 경우에는 400℃에서 가장 낮았다.

[영문]

Adult patients who have malocclusion are reluctant to have the esthetic problems caused by the attachments. Among this materials, orthodontic brackets and wires are major causation to the problem and currently efforts in producing natureal tooth color materials and methods related in producing natural shade is constantly made.

In this research, we used stainless-steel(SUS 304) as the basic material of the orthodontic brackets and wires, coating it with ceramic sol, Tetraethoxysilane(TEOS) as the starting material.

By using different number of times of coating and temperature for heat-treatment the adhesion state of the coating layer, color and thickness of the coating layer and surface roughness were compared and the following conclusions were established.

1. The manufactured sol with silica sol and TiO^^2 powder were able to adhere to the stainless-steel with moderate thickness of the coat and it made peak temperature at 631℃ by DTA.

2. By coating more than 3 times, the coat was able to mask the metallic appearance of the substrate.

3. Surface roughness at different number of times of coating was the least at 3 times for both sandblasted samples and non-sandblasted samples.

4. Film thickness according to different temperature of heat-treatment didn't change in the case of non-sandblasted samples, but for the sandblasted samples it was minimal at 350℃.

5. Surface roughness of films according to different temperature of heat-treatment was the least at 250℃ for non-sandblasted samples and 400℃ for sandblasted samples.