Compressive Strength and Hydroxyapatite Formation of Cellular Alumina coated with Bioglass

초록

본 실험에서는 높은 강도를 나타낼 수 있는 알루미나 다공체를 먼저 제조하고 그 표면에 생체유리를 코팅함으로써 보다 우수한 기계적 강도를 갖으면서 생체 활성을 나타내는 다공성 생체 세라믹스 제조에 대한 연구를 수행하였다. 폴리우레탄 스폰지에 알루미나를 코팅하는데, 횟수가 증가함에 따라 골격이 굵어져 강도가 증진되었다. 즉, 1차 코팅에서는 0.7MPa 정도의 압축강도를 나타내었으나 4차 코팅하였을 때 5.2MPa 정도의 값을 나타내었다. 이 알루미나 다공체에 유리를 코팅하였을 때 최대 압축강도는 7.2MPa까지 증가하였다. 1차 코팅 후 열처리 온도를 1400도에서 1600도까지 변화를 주었는데, 온도가 증가함에 따라 강도는 증가하였다. 열처리 온도가 증가함에 따라 코팅된 알루미나의 소결상태가 양호해져서 강도가 증가하였다고 생각한다. 생체유리를 코팅한 후 1100,1200도로 열처리를 하여 생체 유리를 결정화 시켰을 때, 각각 a-wollastonite, b-wollastonite, apatite로 결정화 되었다. 생체 유리가 코팅된 다공체를 SBF용액에 반응시켰을 때 모든 시편에서 수산화 아파타이트가 생성된 것을 SEM과 XRD를 사용하여 확인하였다. 그러나 수산화 아파타이트의 생성 시간에는 차이가 있어 1100도에서 열처리 하여 b-wollastonite 결정이 얻어진 시편에서는 수산화 아파타이트가 24시간에 형성되었고, 1200에서 열처리하여 a-wollastonite 결정이 얻어진 시편에서는 18시간에 수산화 아파타이트가 형성이 되었다. 1100도에서 열처리한 시편의 경우 b-wollastonite 결정이 만들어지는데 이 결정은 화학적 내구성이 높아 SBF용액 처리시 용출이 일어나지 않아 후에도 계속 존재하였다.