CaO-SiO2-P2O5 계 유리조성을 갖는 골시멘트의 경화특성 및 수산화아파타이트 형성

초록

44.7 SiO2, 53.2 CaO, 2.1 P2O5 (mol% 45P2G)계 유리와 이를 950℃에서 열처리한 결정화 유리(45P2C), 그리고 위 유리에서 5mol%의 CaO를 CaF2 로 치환 첨가한 유리(45P2F)에 대한 골 시멘트로서의 특성 실험을 수행하였다. 위의 시료들을 45㎛이하의 입경을 갖는 분말로 만들고 여기에 인산용액을 넣고 1분간 혼련시킨 후 초기 응결시간을 측정하였고, 5분 이내에 유사생체용액(SBF)에 투입하여 수산화 아파타이트 형성을 관찰하였다. 압축강도 측정은 최대한 기공을 줄이기 위해 일축방향으로 가압하여 압밀 충진하여 젖은 상태에서 측정하였다. 경화체(공기중)와 유사생체용액에 반응시킨 후의 시편을 IR, XRD, SEM을 통해 관찰한 결과, 두 가지 경우 모두 혼련 직후 dicalcium phosphate dihydrate(DCPD)가 생성되었으며, 일정 시간 후 각각 수산화 아파타이트로 전환됨이 관찰되었다. 유사 생체용액내에서 수산화 아파타이트 형성 및 공기중 경화체와의 차이점은 이온농도 측정법을 통해서 고찰하였고, 반응 후 pH의 변화는 중성에서 약 알카리성으로 변화가 거의 없었다.