• 제목/요약/키워드: micro-indentation

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초경합금에 나노결정질 다이아몬드 코팅 시 금속 중간층의 효과 (Effect of Metal Interlayers on Nanocrystalline Diamond Coating over WC-Co Substrate)

  • 나봉권;강찬형
    • 한국표면공학회지
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    • 제46권2호
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    • pp.68-74
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    • 2013
  • For the coating of diamond films on WC-Co tools, a buffer interlayer is needed because Co catalyzes diamond into graphite. W and Ti were chosen as candidate interlayer materials to prevent the diffusion of Co during diamond deposition. W or Ti interlayer of $1{\mu}m$ thickness was deposited on WC-Co substrate under Ar in a DC magnetron sputter. After seeding treatment of the interlayer-deposited specimens in an ultrasonic bath containing nanometer diamond powders, $2{\mu}m$ thick nanocrystalline diamond (NCD) films were deposited at $600^{\circ}C$ over the metal layers in a 2.45 GHz microwave plasma CVD system. The cross-sectional morphology of films was observed by FESEM. X-ray diffraction and visual Raman spectroscopy were used to confirm the NCD crystal structure. Micro hardness was measured by nano-indenter. The coefficient of friction (COF) was measured by tribology test using ball on disk method. After tribology test, wear tracks were examined by optical microscope and alpha step profiler. Rockwell C indentation test was performed to characterize the adhesion between films and substrate. Ti and W were found good interlayer materials to act as Co diffusion barriers and diamond nucleation layers. The COFs on NCD films with W or Ti interlayer were measured as less than 0.1 whereas that on bare WC-Co was 0.6~1.0. However, W interlayer exhibited better results than Ti in terms of the adhesion to WC-Co substrate and to NCD film. This result is believed to be due to smaller difference in the coefficients of thermal expansion of the related films in the case of W interlayer than Ti one. By varying the thickness of W interlayer as 1, 2, and $4{\mu}m$ with a fixed $2{\mu}m$ thick NCD film, no difference in COF and wear behavior but a significant change in adhesion was observed. It was shown that the thicker the interlayer, the stronger the adhesion. It is suggested that thicker W interlayer is more effective in relieving the residual stress of NCD film during cooling after deposition and results in stronger adhesion.

백서의 실험적 치아이동시 osteonectin 및 osteocalcin의 발현 (THE EXPRESSION OF OSTEONECTIN AND OSTEOCALCIN IN THE EXPERIMENTAL TOOTH MOVEMENT IN RAT)

  • 배성렬;김상철
    • 대한치과교정학회지
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    • 제28권5호
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    • pp.699-716
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    • 1998
  • 본 연구는 열을 이용한 금속 브라켓의 재생 처리시, 기저부 형태와 브라켓 재생 방법에 따른 전단접착강도 및 브라켓 탈락 양상을 비교하고자 시행되었다. 교정 치료를 위해 발거된 건전한 소구치 252개를 수집하고, Type I, Type II, Type III 스탠다드 브라켓을 각각 재생 방법에 따라 네 군으로 나누어 준비된 소구치에 접착하고, Instron Universal Testing Machine(Model 4466)으로 전단접착강도를 측정하였으며, 브라켓의 탈락 양상을 관찰하고 브라켓 기저부의 주사전자현미경 소견을 관찰하였다. SPSS 통계처 리 프로그램을 이용하여 일원분산분석(oneway ANOVA), Scheffe's multiple range test를 실시하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 브라켓 기저부 형태에 따른 전단접착강도는 유의차가 있었으며(p<0.001), 그 크기는 Type III(round indentation, micro-etched base), Typ I(foil-mesh base), Type II(grooved integral base, micro-etched)의 순이었다. 2. 생 방법에 따른 전단접착강도는, Type I, Tpe II 브라켓에서는 Big Jane에 1분간 처리시 우수한 결과를 보였고 (p<0.05), Type III 브라켓에서는 각 군간 유의한 차이를 보이지 않았다(p>0.05). 3. Type I, Type II 브라켓은 기저부-레진 계면에서 가장 높은 빈도로 탈락하였고, Type III 브라켓에서는 레진의 절반 가량이 치면에 잔존하는 탈락 양상이 가장 많았다. 4. 탈락 양상에 따라 탈락시의 전단접착강도가 유의성 있는 차이를 보였는데(p<0.05),브라켓 탈락시 접착제의 절반 가량이 치면에 잔존하는 경우 전단접착강도가 가장 큰 것으로 나타났다. 5. 브라켓 재생 후 기저부에 남아 있는 접착제는 전단접착강도의 감소에 영향을 미치지 않았다.

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알칼리 처리된 타이타늄 표면에 대한 골아 유사세포의 세포 활성도 (Cellular activities of osteoblast-like cells on alkali-treated titanium surface)

  • 박진우;이덕혜;여신일;박광범;최석규;서조영
    • Journal of Periodontal and Implant Science
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    • 제37권sup2호
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    • pp.427-445
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    • 2007
  • 임플란트와 골 사이의 결합력을 증가시키기 위하여 타이타늄 표면에 변화를 주기위한 많은 연구들이 진행되고 있다. 타이타늄의 표면 구조나 미세 지지도의 변화가 임플란트에 대한 세포의 반응에 영향을 미치며, 골아 유사세포는 표면 조도가 높은 타이타늄 표면에 더 잘 부착하며, 세포외 기질의 합성과 광물화 결정이 더 잘 일어난다고 알려져 있다. 그러나 대부분의 연구들은 마이크로 단위의 미세 지지도에 대한 연구들이고 나노 단위의 미세 지지도에 대한 연구들은 미미하다. 이에 본 연구에서는 ROS 17/2.8 cell line을 이용하여 기계적 처리만한 군을 대조군으로 하여 blasting 처리한 마이크로 단위의 미세 지지도 표면과 알칼리 처리된 나노 단위의 미세 지지도 표면에 대한 골아 유사세포의 세포 부착양상, 증식 그리고 골아 유사세포의 표식인자 발현양상 등을 상호 비교하여 골아 유사세포에 미치는 영향을 관찰하고자 하였다. SEM을 이용한 미세 지지도 관찰에서 알칼리 처리군에서는 약 200mm의 초미세 다공성의 양상을 나타내었고, blasting 처리한 군에서는 $10\;{\mu}m$ 이하의 움푹 파인 양상을 보였다. 표면조도 측정에 있어서는 blasting 처리한 군에서 기계적 처리와 알칼리 처리된 군보다 더 높은 표면 조도를 보였으며 이는 통계학적으로 유의한 차이를 나타내었다 (p<0.01). 표면결정성 분석에서는 알칼리처리 군에서 anatase와 rutile결정형이 보였으나, blasting 처리한 군과 기계적 처리 군에서는 관찰되지 않았다. 골아 유사세포 1시간 배양 후의 전자현미경 관찰에서 모든 군의 세포는 부착 및 전개 과정을 보였고, 3시간 배양에서는 모든 군의 세포가 더 많이 전개되었으나, blasting 처리한 군과 알칼리처리 군에서 세포가 다소 더 불규칙한 형태를 나타내었다. 24시간 배양에서는 모든 군의 세포에서 완전히 전개가 일어난 양상을 보였다. 1, 4, 7일간 세포배양 후 세포활성을 평가하기 위한 MTT assay에서는 모든 군에서 시간이 증가함에 따라 세포수가 증가하였으며, 1일째에 blasting 처리한 군과 알칼리처리 군에서 기계적 처리 군에 비해 세포활성도가 통계학적으로 유의한 증가를 보였다(p<0.01). 골아 유사세포 표식인자인 osteopontin, alkaline phosphatase, ${\alpha}\;1(1)$ collagen의 유전자 발현양상을 관찰해 본 결과, osteopontin, alkaline phosphatase, ${\alpha}\;1(1)$ collagen의 유전자 발현양상이 세 군 모두에서 유의한 차이는 관찰할 수 없었으나, blasting 처리한 군과 알칼리처리 군에서 기계적 처리 군에 비해 유전자 발현양상이 다소 증가하는 경향을 보였다. 결론적으로 blasting 처리한 마이크로 단위의 미세 지지도 표면과 알칼리 처리된 나노 단위의 미세 지지도 표면이 기계적 처리 군에 비해 골아 유사세포의 기능을 촉진시키나, 알칼리 처리된 나노 단위의 미세 지지도 표면은 blasting 처리한 마이크로 단위의 미세 지지도 표면이 골아 유사세포의 기능에 미치는 영향을 압도하지는 않는 것으로 사료된다.