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치과재료학
치과재료의 구조와 성질 (4문제)
1. 결합
① 1차결합 (화학적결합) ː 이온결합, 금속결합, 공유결합 (가장크다)
② 2차결합 (물리적결합) ː 반데르발스힘, 수소결합
2. 공간격자 (space lattice)=crystal ⇒ 원자배열이 3차원적 주기성을 갖고 규칙적으로 배열
-일정한 거리와공간유지
*체심입방격자(비교적 연성,전성이 좋지 못함) – Fe, Cr, K, Ba, Li
*면심입방격자(비교적 연성,전성이 우수함) – Au, Ag, Cu, Pb, Ni, Al
*조밀6방격자(전성은 우수, 연성은 좋지 못함) – Mg, Zn, Ti, Be, Co
치과재료학
|
① 연성(ductility) - 인장하중 받을때 파괴되지 않고 저항
**측정방법ː 파절후 신장률, 상온구부리기시험, 파절후 면적감소
Au - Ag - Pt - Cu - Zn 금-은-백금-철-니켈-동-알루미늄-아연-주석-납
② 전성(malleability) - 압축하중 받을 때 파괴되지 않고 저항
Au - Ag - Cu - Pt – Zn 금-은-알루미늄-동-주석-백금-납-아연-철-니켈
③ 탄성(elasticity) - 응력받으면 변형, 응력제거하면 원래 형태 회복
④ 응력(stress) - 외력에 대해 물체내부에서 저항하는 단위면적당 힘 (kg/cm²)
⇒ 비례한계(prorotrional limit) ː strain에 정비례되는 stress중 최고의 stress
* 응력이 비례한계를 넘으면 영구변형된다
⇒ 탄성한도(elastic limit) ː 원래 상태 돌아가는 범위에 있어 최대응력 중 가장크다
⇒ 인장응력(tensile stress) ː 잡아당겨 늘림에 의한 변형에 저항 물체내부에 생기는 힘
⇒ 압축응력(compressive stress) ː 누르거나 짧게
⇒ 전단응력(shear stress) ː 뒤틀려지는 외력에 의해 생기는 stress
⑤ strain ː 외력에 의해 단위길이당 변형된 길이의 양 (inch/inch)
⇒ 영구변형(premanent deformation) ː stress제거해도 원래로 돌아오지 못하고 영구변형
⑥ 탄성계수 ː stress/strain 높을수록 탄성,굴곡성이 낮다
( 치아수복재료 ː 탄성계수 ↑ / spring, wire ː 탄성계수 ↓ )
4. 경도측정방법
① 압흔의 단면적 - Brinell(ball), Vickers(diamond), Knoop(diamond) - 탄성,취성(회복능력많은재료) 재료측정
② 압흔의 깊이 - Rockwell(ball or diamond)
*쇼어경도시험(압흔이 거의 남지 않아, 완제품검사에 널리 사용됨)
* BHN. KHN이 높을수록 단단하다 → 단단할수록 압흔이 적다
* BHN ː 치과용 금합금의 비례한도, 인장강도와 정비례
5. 열팽창계수 ː 온도가 1℃ 상승 또는 하강할 때 단위 길이당 물질의 길이 변화
* 치아와 열팽창계수가 가장 유사 ː gold alloy ↔ 열팽창 가장큰 것 ː inlay wax
치과용 석고 (dental plaster) (5문제)
1. 석고의 종류 (경석고의 화학식 ː CaSO₄· 1/2H₂O) - 분말을 현미경으로 보면 prismatic 형태
Type
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용도
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혼수비
|
물리적성질
|
경화팽창
| |||
β
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Ⅰ
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imp.plaster 흰색.인상용
|
0.4-0.75
|
110~120℃
대기압
|
다공성, 입자 ↑ 불규칙, 가볍다
|
0~0.75%
| |
Ⅱ
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model plaster 흰색,치과용
|
0.45-0.50
|
0~0.30%
| ||||
α
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Ⅲ
|
stone ( class Ⅰ)
노란색, 경석고
|
0.28-0.30
|
120~130℃
증기압
|
강도 ↑ 입자 ↓ 규칙적, 무겁다, 부피작다
|
0~0.20%
| |
0~0.15%
| |||||||
Ⅳ
|
die stone (calss Ⅱ)
분홍색, 초경석고
|
0.20-0.24
| |||||
0.10~0.30%
| |||||||
Ⅴ
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고팽창석고 녹색
|
0.18-0.20
|
* 석고의 선팽창률 ː 0.06 - 0.5%
2. 경화반응식 ː 반수석고(실제 사용되는 석고)가 이수석고(석고원료)로 경화 (바늘형태의 침상)
- (CaSO₄)₂ㆍH₂O + 3H₂O → 2CaSO₄· 2H₂O + heat
CaSO₄· 1/2H₂O + 3/2H₂O → CaSO₄· 2H₂O + heat => 경화중 열발생.
3. 인상용 plaster의 요구조건
① 경화시간 빨라야.. ② 흐름성 좋아야 ③ 경화팽창량 적어야..
④ 인상채득후 변형없어야 한다
* 인상용 plaster에 potato starch 첨가하는 이유
⇒ 모형의 강도를 감소시켜 인상체와 모형의 분리용이
4. 경화시간 감소요인
- 혼수비감소, 이수석고첨가, 교반속도 빠르게, mixing time길게
경화촉진제사용 (2%NaCl. potassium sulfate, 3~4%NaSO₄) * potassium sulfate: 석고에만 사용됨.
** 경화지연제 ː 2% borax, 20% ↑ NaCl, acetates and citrates, retarder, 12% ↑ NaSO₄
** 모형의 표면을 매끄럽게 하고 경도 증가 ː K₂SO₄(potassium sulfate) = 황산칼륨 같은말
** 조절제 사용시 ⇒ 강도,경도 감소, 팽창감소 **무수석고 공간격자 – 사방정계
**경화된 석고의 강도는 wet strength 보다 2~3배 높다.
*치과용 세멘트의 경화시간 측정기구? Cilmore needle (바늘을 이용한 침입시험) 1/24 inch, 1 pound 측정
*Gypsum과 전분 혼합 -> soluble impression plaster
*impression plater에 potato starch 포함이유 -> 수용성 증대 위해
5. W/P 증가시 물리적 성질 변화
- 경화팽창 감소, 강도.경도감소, 기포발생증가, 경화시간증가
6. 경화시간측정
- 초기경화 ː 직경 1/12inch 무게 1/4pound - 최종경화 ː 직경 1/24inch 무게 1pound
인상재 (4문제)
1. 탄력성 ː alginate, agar, rubber
비탄력성 ː Z.O.E.P, modeling compound, wax, impression plaster
2. 가역성(물리적) ː agar, wax, modeling compound
비가역성(화학적) ː alginate, rubber, Z.O.E.P, impression plaster
*hemical reaction(화학적), zoep: (유치악 모형 복제(X), 무치악인상은(O))
*alginate(수교질인상재는 boxing하기 어렵다), *modeling compound (용융온도 43.5 ℃, 열가소성이 크다)
** 가압: rubber base, Alginate
비가압: ZOEP, Agar, Plaster
3. compound - 연화온도(43.5℃) 경화온도 (구강온도보다 약간 낮은온도)
구 분
|
용 도
|
45℃
|
37℃
| |
Type Ⅰ 인상용
|
무치악인상채득
|
85%이상
|
6% 이하
|
구강온도에서 실온까지 냉각시
선수축 ː 0.3~0.4%
|
Type Ⅱ 트레이용
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Tray 제작,초기인상재
|
70~85%
|
2% 이하
|
1) modeling compound의 구성성분
① natural resin (40%) ② wax ③stearic acid (흐름성증가) ④ filler & pigment (50%)
* filler ⇒ 강도증가, 흐름성감소, 구강조직에 접착성 높임
2) compound의 요구조건
① 열전도 낮고 열팽창계수 높아야 한다
② 구강온도보다 약간 높은 온도에서 완전 경화해야 한다
③ 균일하게 연화되어야한다
④ copper plating 할 수 있다 → impression wax, modeling compound
4. Z.O.E.P - 무치악인상, 최종인상(2차인상,기능인상,수정인상) ⇒비가압, 비탄력
임시충전재,임시접착제,외과처치용,교합기록용 이며, chelate 반응으로 경화
장점: 작업시간충분, 크기안정성 우수, 미세 재현성 우수, 변형적음
단점: 함몰부위 인상채득 불가능, 접착력 우수해서 바셀린 바름.
Flow(흐름성은) -> composition(배합)에 달려있다.
1) 구성성분
① zinc oxide (base past 주성분) ② eugenol (촉진제 past) ③ rosin, 규조토
2) 크기의 안정성 ː 경화후 0.1% 이하 수준
3) 경화시간조절
① 온도,습도 높으면 경화시간 단축 ② mixing time 길면 경화시간 단축 ③ 촉진제(past) 많을수록 단축
*경화촉진제: calcium chloride, 알코올, zinc acetate(초산아연)
*경화지연제: olive oil, vaseline
4) 경화시간
① hard type ː 초기경화시간 (3~6분) 최종경화시간 (10분)
② soft type ː 초기경화시간 (3~6분) 최종경화시간 (15분)
5. Agar - 가역성, 탄력성, 수교질인상재, 물리적 반응, 수냉식 tray, 주입시 줄기 지름(1/8 inch)
- undercut 재현 해냄
⇒ water 80% 이상 . agarː 8 - 15%
⇒ 조절제 ː 붕사(borax) 0.2-0.5% - gel 강도증가, 석고제품의 경화지연제, 표면거칠게함
potassium sulfate(칼륨) - 매끈한 면 ( good surface) 석고모형의 표면활택
⇒ copper band 인상불가, 전착불가
⇒ gel (99℉, 37℃) ↔ sol (210℉, 100℃) , agar 인상재 보관온도( 140℉)
sol(액상)이 37℃ 까지만 떨어지면 gel(젤리)가 된다.
6. Alginate - 1.2차인상재, 탄력성, 비가역성, 수교질인상재
⇒ 가격저렴, 조작용이, 환자에게 편안감, 청결쉽다.
⇒ agar보다 정확도 낮다, 다공성, 석고모형의 질 떨어뜨림, 전착불가, 유지력 낮고, 인상채득후 수축변형 발생.
* 경화지연제 ː sodium phoshate
7. 수교질 인상재의 특징 (agar, alginate)
① 이액현상 (syneresis) ː 수분증발로 인한 수축현상 ( 100% humidor 에 넣어 방지)
② 팽윤현상 (inbibition) ː 물속보관시 수분흡수 팽창현상
- 인상채득후 즉시 모형제작 (상대습도 100%의 밀폐용기에 보관)
③ 고정액 ː 2% K₂SO₄, 2% ZnSO₄에 5분정도 침수
- 석고모형의 강도 ↑ , 석고인상체의 경화촉진, 매끄러운표면
8. 고무인상재 --사용시 문제점(변형) 1.tray동요, 2.구강내에서조기제거 3.인상재 과도한두꼐 4.구강에서 잘못된 제거
5.인상재와 트레이의 기계적유지 결여 6.경화후에도 인상재에 지속적 압력가함.
1) 종류
① ploysulfide - 경화시간 가장 길다, PbO₂, 황성분-불쾌한냄새, 증합 후 물 생성, lead dioxid(이산화납) 성분때매 의복착색됨.
촉진제: lead dioxide(PbO₂) 와 S (황)
② silicone - a. 부가형 silicone ː 체적 안정성이 가장 좋다. 관교의치 인상에 가장많이 사용됨. 부산물없다(정확도 우수).
*실리콘 탄성좋다 b. 축합형 silicone ː 증합 후 알콜생성, 수축크다(알콜증발), 촉진제: tin octoate 현탄액
③ polyether - 경화 후 물을 흡수해서 팽창, 알레르기 반응초래, 임플란트가공 과정중 잇몸형성에 사용
2) 장단점 및 특징
- 크기 안정도 우수, 미세부위 재현가능성, 찢어짐에 대한 저항도 높다, 전착가능
- 가격 비싸다
- tray 내면에 접착제 도포 - 구강의 제거시기 ː 10분 후
l 인상재의 두께 - alginate (최소 3~5mm, 이액,팽윤:100%정습기 보관, 비가역성 수교질) rubber (2~4mm)
agar (7~8mm), 아가와 알지네이트는 수교질인상재 이다.
경화촉진제
|
경화지연제
|
1.sdodium chloride 2.sodium sulfate(Na2So4) 3~4%
3.potassium sulfate(K2SO4) 4.terra alloa
5.CaSO4(석고 이수화물) 6.potassium(주석산칼륨)
7. NaCl(소금) 2~4%, 황산염,주석산칼슘,이수석고분말
|
1.borax 2.sodium citrate 3.colloid gel (아교질)
4.acetate(초산연) 5.습기찬석고(humider)
6.borate 7.trisodium phosphate 8.구연산, 초산염
9. gum 10. retarder(지연제라는 뜻)
|
합성수지 (5문제)
1. 치과용 합성수지의 용도
① denture base - acryic resin(수축이 크다, ADA NO.15 규격)이 가장 많이 사용
② 인공치아 ③ 교정장치물 ④ 접착제, 충전수복재 (epoxy resin)
2. 중합단계
① 개시단계(유도기ːinitiation stage) - free radical형성, monomer(단위체) 활성화
② 성장단계(propagation) - 열발생, 단량체가 중합체로 변화
③ 정지단계(termination)
④ 연쇄이동단계(chain transfer)
3. 주성분 - monomer ː methyl methacrylate
polymer ː polymethyl methacrylate
반응개시제(polymer) - Benzol peroxide
중합억제제(monomer) - hydroquinonem cresol, eugenol
4. 반응단계
sandy → string → dough → rubber stage
* resin packing시기 ː dough에 달하는 시간 20분, 작업시간 5분 (ADA규격 12호)
5. 액과 분말의 혼합비
중량비 액(1) ː 분말(2) 용적비 액(1) ː 분말(3)
** 액이 많을 경우 * 의치강도 ↓ 색의 안정도 ↓ 기포발생 가능성 ↑ 병상상태의 균질성 ↓
6. 병상화시간 단축요인 - 온도 ↑(중합속도에 영향) 분말입자 小
7. 열중합수지와 자가중합수지의 비교
열중합수지 (내부에서 외면으로 중합된다)
|
자가중합수지
|
중합도 ↑ 강도 ↑
미반응단량체 ː 0.2~0.5%
선수축량 ː 0.5% *shrinkage(수축)
|
적합성과 안정도 ↑
강도 ↓ 중합도 ↓
미반응단량체 ː 3~5%
|
*미반응단량체: 중합되지 않고 남게되는 monomer의 평균양
8. 기포발생원인
① 액과 분말의 부적절한 혼합비
② dough stage 전 packing - 수지 전체 희고 많은 기포(중합 동안 압력부족시)
③ 급격한 온도상승 - 두꺼운 부분의 내부에 기포 (상ː치조부, 하ː설측후방부위)
④ 중합시 압력부족 - 전체에 희고 많은 기포
⑤ packing시 resin 부족 - 단량체의 중합수축 (의치상 내면, 외면 모두 기포)
* 표면다공성 원인 ː resin packing시나 분말혼합시 공기 유입
9. curing 방법 - 60℃에서 서서히 가열
① 60℃(100℉)에서 90분 유지 후 100℃(212℉)에서 60분간 온성 ② 74℃에서 90분간 방치
10. flask 냉각법
- 실온에서 30분간 bench cooling 후 15분간 흐르는 물에 냉각 (뒤틀림방지)
* 급격한 온도상승 - 의치의 뒤틀림
*아크릴레진 성분 중 가소제(반응개시제)는 : benzoyl peroxide (부틸 아크릴레이트), *반응억제제는: hydroquinone
귀금속합금 (5문제)
1. 고체상태에서의 금속 특성
① 불투명, 금속고유의 광택 지님 ② 전기,열에 대한 양도체
② 고체상태에서 결정이룸 ④ 연성.전성 좋다 ⑤ 일정한 용융점
2. 치과용 금합금의 특성
① 내식성우수 ② 주조성 양호 ③ 변색에 대한 저항성 높다
④ 연성.전성높다
3. 혼합상태에 의한 합금의 분류
① 고용체합금(solid solution) ⇒ 두가지 이상 금속원소가 단일공간격자내에 혼합된 상태
② 공융합금(공정합금ːeutectic alloy)
⇒ Au + Si처럼 고체상태에서 성분금속이 서로 전혀 가용성이 없다
- 융점 ↓ 변색저항성 ↓ 부식저항성 ↓ 깨지기 쉽다 ex) 은=동계
4. 가공정화 (strain hardening) ex ː gold foil filling
- 냉간가공(cool work)하여 금속의 조직 변화
+ 금속에 열을 가하지 않고 실온상태에서 외력에 의해 영구적인 변형 일으킴
- 전성.연성.내식성 ↓ 강도.경도.비례한도 ↑
5. Annealing(소둔)
- 가공경화된 금속을 가열해서 원자확산시키는 열처리
연성.전성.내식성 ↑ 강도.경도.비례한도 ↓
① Recovery(회복) : 냉간가공으로 생긴 성질이 막 사라지는 단계
② Recristalliaztion(재결정) : 응력,의력이 사라지고 연성, 전성 회복
③ Grain growth(재결정입성장) : 연성.전성.내식성 ↑, 강도.경도. 비례한도 ↓
l 냉각속도가 빠르면 결정핵수 증가, 입자작아짐
l 금합금 annealing 시 재결정 온도 1000℉
6. 시효경과(ageing hardening)
- 일정한 조성을 가진 합금을 일정한 온도에서 냉각시켜 변화
연성.전성.내식성 ↓ 강도.경도.비례한도 ↑
7. 연화열처리 - 700℃에서 10분후 급냉, ) * 1290℉ 전기로속에서 5~10계류후 급냉
8. 경화열처리
① 450℃(840℉)에서 250℃(480℉)까지 30분간 서냉 후 급냉
② 700℃(290℉)에서 서냉
③ 350~450℃에서 15분 유지 후 급냉
9. gold alloy의 종류
Au.Pt 함량
|
용도
|
열처리
| ||
Type Ⅰ
|
83%
|
단순 inlay
|
열처리 X
|
20K
|
Type Ⅱ
|
78%
|
복합 inlay, 3/4 crown
|
열처리 X
| |
Type Ⅲ
|
78%
|
Cr&Br
| ||
Type Ⅳ
|
75%
|
F.D P.D frame
|
경화열처리
|
* goldpartial denture ː 경화열처리 필요
* Low gold alloy ː 금함유량 60% 이하 * Yellow gold alloy ː 금햠유량 60% 이상
* 금속의 경화방법 ː 가공경화, 합금화, 시효경화
*금합금은 크롬.코발트 합금보다 밀도가 2배이다., class 5 gold inlay: 경화열처리 불필요(교합압 받지 않음)
*작은 inlay용 gold alloy -> 20k가 좋다.
10. 금합금 조성별 특징
① 금.Au - 내식성 ↑ 연성.전성 ↑, 열경화효과
② 은.Ag - 내식성↓ , 강도.경도 ↑ 동의 붉은색 중화, 황화현상으로 변색 우려
③ 동.Cu - 용융점 ↓ 가강가경재(제1의 가경재), 내식성 ↓ 붉은색
④ 백금.Pt - 가강가경, 내식성 ↑ 용융점 ↑ 합금을 희게 한다 입자가 작다
⑤ 팔라듐.Pd - 백금과 같은 목적, 가격저렴, white gold alloy에 사용, 흰색띠게 함, 연성증가, 산화방지
⑥ 아연.Zn - 탈산제, 청정제, 주조시 산화됨
⑦ Ir - 결정립 미세화 ⑧ 인듐.Ir ː 결정립 미세화
*코발트(co) -강도.경도 *크롬(cr)-변색 부식저항 *니켈(ni) - 강도 용융온도높임. *베릴륨(be) - 주조성향상. 독성있슴
*붕소(b)-탈산제역활 *몰리브덴(mo),텅스텐(w)-경화제역활 *탄소 (c) - 0.4%이하 첨가. 강도.경도.연성에 영향줌.
비귀금속합금 (2문제)
1. 비귀금속합금 ☞ Cr.Co.Ni 의 함류량 최소 85% 이상
① 장점 - 비중가볍다, 내식성 ↑ 기계적성질 우수, 경제적
② 단점 - 융점 ↑ 경도 ↑ 연성.전성 ↓ 납착곤란
2. 분류 및 조성분의 특징
Ni―Cr alloy
|
Cr―Co alloy
| |||
용 도
|
Cr&Br 용
|
F.D P.D의 금속구조물
| ||
용융범위
|
1200~1350℃
|
1350~1500℃
| ||
주조수축률
|
2.0%
|
2.3%
| ||
성 분
|
Ni (70%)
|
강도.경도.탄성계수.융점 ↓
연성↑
|
Cr
|
내식성
|
Cr
|
내식성부여
|
Co
|
강도.경도증가
| |
Al
|
가강가경제
|
Mo. W. C
|
가경재
| |
Be
|
결정미세화, 융해온도 ↓
독성(5%이하사용)
주조성좋게함
| Mn. Si |
탈산제,가경제,청정제
| |
* B(붕소) - 탈산제, 가경재, 연성 ↓ 응고온도를 낮추어 융해범위 넓혀줌
3. 금속.도재용 합금
① 비금속합금의 주성분 ⇒ Ni(40~80)―Cr(10~18)alloy
② 금속.도재용 합금 ⇒ Pd―Ag alloy, Ni―Cr, Co―Cr, Fe―Cr
③ 금속과 도재의 결합 ⇒ Sn, In
④ 매몰재 ⇒ 인산염계 매몰재
⑤ 금합금 성분중에 Cu는 포함하지 않는다 ― 변색우려
⑥ Ag ⇒ 금속소부도재합금에서 변색 초래
Wax (3문제)
1. wax의 주성분
① paraffin ⇒ inlay wax의 주성분 *ceresin ⇒ paraffin 대용
② bees wax ⇒ 벌집에서 채취, 연한성질, 저온에서 무르거나 체온에서 부드러워짐
③ carnauba ⇒ 황색, 단단, 융점 높아지고 강도 증가, 흐름성 감소
④ candelilla ⇒ carnauba wax 대용으로 사용, 융점낮고 무른 편
⑤ gum dammar ⇒ 강도증가 표면광택 파절에 대한 저항성 높다
⑥ rosin(송진) ⇒ gum dammar과 같은 목적
2. 용도에 의한 wax의 분류
① paraffin wax
a. inlay wax ː 납원형 Type B, TYPE 1 (직접법), Type C, TYPE 2 (간접법)
b. casting wax ː P.D의 금속구조물제작, 가소성 높아 성형이 쉽다
c. base plate wax ː 교합제 (paraffin ː 80%)
② processing wax ⇒ boxing, sticky(납착시 고정용), carding, blockout, white, utility wax( V shape형성시 사용 주로형성)
* sticky ː 임시가착에 사용 *white ː resin jacket crown
③ impressin wax ⇒ imp wax, corrective wax, graphite wax, bite wax
* corrective wax ː 총의치의 수정인상재, 37℃ 구강안에서 100% 유동성이 있어, 총의치 사이 결함찾는데 사용함.
3. Inlay wax
① 3대 주성분 ː paraffin(40~60%), carnauba(융점높고,윤기높임), gum dammar
② 연화온도 ː 125℉ ↗ 납형채득하기에 적당한 온도
③ Type B - 직접법, 수축률 0.35%, 45℃에서 최소유동성 70%, TYPE 1
Type C - 간접법, 30℃에서 1% 이하의 유동성, TYPE 2
④ 1℉ 낮아짐에 따라 0.02% 수축
⑤ 500℃에서 가열시 고체잔유물이 0.1% 이하 여야 한다
⑥ 치형색과 대조적이어야 한다 - 변연부의 경계선명
⑦ 크기의 안정성과 연화시 균질성
4. Inlay wax 취급시 주의사항 (변형방지)
① wax를 50℃로 균열 가열해서 성형시 변형적다
② 납형제작 후 즉시 매몰, 규격 용도 맞는 왁스사용, 균일하게 가열, 왁스첨가 횟수 줄여야.
③ 용융된 wax 사용시 적은 양을 반복 첨가
④ Inlay 경우 와동에 압정시킨 후 천천히 냉각
5. wax 분리제 - 글리세린, 코코아버트 올리브오일 , 바세린, 물...
6. wax 소환시 연화순서 ⇒ 용융-발화-기화 (소환후 탄소 0.1%이상 잔류하면안됨)
7. wax 과열시 단점 - ① 변질 ② 발거곤란 ③ 와동면 조잡 ④ 수축과다 현상
매몰재(investment) (5문제)
1. 매몰재의 팽창범위 ⇒ 0.3~3.0%
2. 매몰재의 요구조건
① 적당한 다공성(주형내의 가스 및 공기 방출 용이) ② 충분한 강도 ③ 적정한 팽창률 ④ 취급용이
매몰재는 금속에서 쉽게 제거되어야, 주조온도는 임계온도여서는 안된다.
* 다공성감소 - 분말입자크기균일, 혼수비 ↓ 석고양 ↑
* 강도증가 - 석고양 ↑ 경석고사용, 혼수비 ↓ 반응조절제첨가
3. 매몰재의 팽창 ― 합금의 주조수축 보상
① 경화팽창 - 0.1~0.45% (허용범위 0.5%이하)
석고양 ↑, 혼수비 ↓, 납형의 두께 ↓, wax의 경도 ↓
② 열팽창 - silica양, slilca 입자크기, 혼수비, 석고종류, 조절제.. *실리카-내열성재료
*실리카 동소체 = 석영(quartz), 인규석(tridymite), 홍연석(cristobalite), 용융석영(fused quartz) 이 있다
③ 수화팽창 - 1.2~2.2%
silica양 많을수록, 입자크기 미세할수록, 혼수비 적을수록, mixing time 클수록 증가, 침수온도(37~40℃)
첨가하는 물의 양, 침수시기(초기경화전에 침수)
결합재의 종류(석고의종류―a Type)
* 수화팽창의 장점 *수화팽창 이란: 경화시작하때, 물속에 두거나 물을 첨가시엔, 석고가 팽창하는 것
① 소환온도 낮출 수 있다 ② 습열제거법 이용가능
③ 매몰재 과열위험 적다 ④ sulfur gas(유황 가스)에 의한 오염의 위험이 적다
4. 종류 - 석고계매몰재, 인산염결합매몰재, 이산화규소결합매몰재
+ 금합금 주조에 주로 사용
*석고결합매몰재: 저온용, gold합금, inlay, onlay, gold crown and bridge, 700℃이하
*인산염결합매몰재: 고온용, PFG, PFM, 비귀금속합금 CROWN, 1000℃
*이산화규소결합매몰재: 고온용, P.D frame, 1000℃ 이상.
*양호한 주형 얻기 위한 가장 효과적인 방법: 혼수비를 낮추어 혼합한다.
석영(573℃), 홍연석(210℃) – 최대열팽창, 모든매몰재에 다 사용됨. 내화재는 모두 공통임.
① Type Ⅰ - 열팽창으로 수축보상
② Type Ⅱ - 흡수팽창으로 보상
③ Type Ⅲ - 열팽창으로 보상, 국부의치구조물을 금합금으로 주조시
5. 석고결합매몰재
① 성분
a. 결합재 ― gypsum ⇒ 강도증가
b. 내화재 ― silica ⇒ 내열성부여, 열팽창조절
c. 환원재 ― C, Cu분말 ⇒ 산화방지
② 700℃이상 가열 - 수축, 석고분해, 유황가스(SO₂)발생 * 처음보다 주형이 작아짐
③ silica의 4가지 동소체
a. Crsitobalite(홍연석) 1.8%팽창 (변태온도220℃) ↖
b. quartz(석영) 1.4% (변태온도 570℃) ←-- 치과용 매몰재의 원료
c. tridymite 1.0% d. fused quartz 0.5%
6. 인산염계매몰재 (phosphate bonded investment)
① Ni―Cr alloy, 도재용 금합금용
② 800~950℃까지 안정성
③ powder ː quartz, silica, glass, MgO
④ 결합재 ː phosphate(인산염)=NH4H2PO4, metalic axide, Mgo
⑤ 작업시간 짧고 단단해서 매몰재 제거 어렵다,
7. 규산염계 매몰재 (silica bonded investment)
① Co―Cr 합금용, RPD 주조용
② 1000℃ 이상 안정성
③ powder ː silica, glass, MgO * liquid ː ethyle silicate
④ 결합재 ː silica gel
8. 납착용 매몰재 - 팽창이 가장 적다, 가열에 파절되지 않을 정도의 강도
*매몰재 종류: 석고결합매몰재(저온용,gold합금,700℃이하), 인산염결합매몰재-고온용,PFG,PFM,1000℃),
이산화규소 결합매몰재(고온용, partial frame. 1000℃ 이상)
매몰, 소환, 주조, 연마 (4문제)
<매몰과 소환은 충전,관교참고>
1. 주입선 설치시 주의사항
① smooth, thick, short
② 납형 최후경부에 부착
③ 납원형과 주입선의 연결부는 연결형쪽으로 넓혀준다
④ 재질은 resin, wax, 금속종류등이 있다
⑤ 설치시 sprue의 크기, 길이, 방향, 위치 등을 고려
⑥ 가는 주입선의 경우 납형의 1mm 하방에 reservoir 부착
*reservoir - 되빨림현상으로 인한 수축성기포 방지
2. 주입선의 역할
① 주로형성 ② 주형내 가스 배출로 ③ 용융된 wax 배출로 ④ 금속의 응고수축보상
3. 주입선 두께 결정요인 - 주조금속종류, 주조방법, 납형크기, 납형종류
4. ring liner (아스베스토스 같은 것)
① 주조후 ring과 매몰재의 분리용이
② 매몰재의 경화.열.수화팽창시 완충작용
3. ring 상단 1/8inch 노출 ― ring과 매몰재가 부착되어 고정되도록
5. 소환온도
① 수화팽창시킨 매몰재 - 482~593℃(900~1000℉)
② 석고계 매몰재 - 650~700℃
③ 인산염계 매몰재 - 800~900℃
④ gold inlay 주조시 소환온도 - 1292℉
* cristobalite 계 매몰재의 변태온도 ː 200~300℃
- 가열상승속도를 서서히 하거나 계류시킨다 ― 매몰재의 급팽창
<주조>
1. 융제(flux) 사용목적
① 합금의 산화방지, 산화막제거 ② 유동성을 좋게 한다 ③ 납착용이
④ 불순물이나 가스제거등 청정제 역할도 한다
⑤ 주로 borax를 사용한다
2. 융제의 사용시기 - 합금이 용융되기 시작할 때와 주조직전
3. flux의 선택시 고려사항
① 모합금보다 낮은 용융온도
② 액상으로 변화시 점조도를 가져야 한다
③ 산화방지 할 수 있는 재료여야 한다
4. antiflux - 납착시 납착금이 다른부위로 흐르는것 방지
(carbon, rouge, chloroform, lead pencil, graphite..)
5. pickling - 산화막과 불순물제거, 금속고유의 색 얻음
① 50%의 염산(HCI=hydrochloric과 황산(H₂SO₄=sulfuric acid)사용
② 금속집게 사용금지 ― Cu++이 용액내 유리되어 금속에 침착
③ 재사용가능하되 자주 갈아준다
④ 물에 산을 넣어 사용하며 용기는 procelain 용기를 사용
⑤ 서서히 가열한다
6. 인산염계 매몰재 제거시 (Au―Pd alloy) ː HF용액
7. 합금의 주조수축 보상방법
① 납원형의 열팽창
② 매몰재의 경화팽창, 흡수성경화팽창, 열팽창
8. 합금의 주조수축
① 액체상태의 냉각수축
② 액체상태에서 고체상태로 변할때의 응고수축
③ 응고온도에서 실온까지 고체 냉각수축
* 금속이 mold 내에서 고체화 될 때 수축(shrinkage)이 가장 많이 일어난다
9. 주조체에 다공성(porosity)이 생기는 원인
① 국부수축다공성 ― 용융금속의 공급이 불완전 (직경이 가는 sprue 사용)
② pinhole porosity ― 용융시 gas의 혼입으로 발생 (blowpipe flame 조절 부적절)
③ back pressure porosity ― 매몰재의 통기성이 좋지 않아 주조시 주형안의 공기가 빠져 나가지 못해 발생
④ micro porosity ― 용융된 금속이 빨리 식을 때
10. 불안전한 주조체
① 주조압부족 ② 매몰재의 통기성 부족 ③ 합금의 불완전한 융해 ④ 낮은 주형온도
11. 주조체 표면이 거칠어 지는 원인
① 매몰과정 중 납형에 기포 형성 (air bubbles)
② 과도한 진동 ③ 소환시 급속한 가열 ④ 너무 낮은 온도로 가열
⑤ 혼수비가 높을 경우 ⑥ 장기간 가열시 ⑦ 합금용융시 너무 고온으로 가열
⑧ 주조압이 너무 높은 경우
12. 주조체에 fin이 생기는 원인
① 매몰 후 급히 소환 ② 매몰재의 혼수비가 높은 경우
③ 소환온도가 너무 높아 매몰재가 파괴된 경우 ④ 주조압이 너무 강한 경우
13. Margin부가 둥글게 나오는 경우
① 불완전한 소환 ② CO(일산화탄소)가스 유입 ③ 부족한 주조압
④ 매몰재층이 너무 두꺼운경우 ⑤ 금속의 용융 불충분
⑥ mold cavity가 식었을 경우
14. 주조체가 die에 잘 맞지 않는 원인
- 납형의 매몰 전 또는 매몰 후에 온도변화
<연마>
1. 연마의 목적 ① 음식물 침착방지, 합금의 부식, 변색방지, 심미성 부여
2. 주입선 절단 ː carborundum disk
균일하고 매끈한 표면 ː rubber wheel
합성수지 의치상의 거친표면 ː arbor band
final high polishing ː tripoli, chromic oxide, tin oxide&water
rouge(주성분―iron oxideː산화철)
3. 연마재의 KHN순
sand < emery < silicon carbide < boron carbide < diamond
도 재 (2문제)
1. 도재의 조성 및 역할
① 장석(feldspar) - 투명도 ⇒ 유사형태(정장석), 대체광물(섬광석)
② 석영(quartz) - 내열성부여, 치관형태존속, 강도경도증가, 불투명도증가
③ 고령토(kaolin) - 결합재, 불투명도
④ 알루미나(alumina) - 강도증가, 불투명도, porcelain jacket crown의 core에 함유
⑤ 융제(flux) - 용융온도 낮추고 소성용이하게, 열팽창계수조절 (lithia, potassium silicate)
⑥ stain - 착색제 ⑦ glaze - 광택제
* 불투명 ― 석영, 고령토, 알루미나 * 강도 ― 석영, 알루미나
2. fritting의 목적 - 수축감소, 건조시간단축, 화학반응조절, 비중차이감소, 가스발생 제거
3. 도재로
① low fusing por. (1000~1950℉, 573℃) - nichrome선 ― metal ceramic crown
② medium fusing por. (2000~2350℉, 1093℃) - kanthal선 ― inlay
③ high fusing por. (2350~2500℉, 1287℃) - platinum선 ― 인공치제작용 도재
4. 도재와 금속의 결합기전
- 기계적결합, 화학적결합, 압축력에 의한 결합
5. 금속소부 도재의 기타특징
① 주로 사용되는 합금 - Ag―Pd계 합금
② 주로 사용되는 매몰재 - 인산염계 매몰재
③ 강도부여 - iron, tin, indium, platinum..
④ porcelain은 인장응력에는 약하고 압축응력에는 강하다
* 심미성과 생물학적 안정성이 가장 좋은 재료 ― dental porcelain
* 도재에 영향을 미치는 산 용액 ―(플루오르화수소산) hydrofluoric acid (HF)
* 도재의 소성중 유리의 흐름이 더 발생되며, 일정량의 수축이 발생되며
다공성을 나타내고 불투명한 상태인 단계- medium biscuit
* self curing resin 에 중합 않되고 남는 monomer 양 – 3~5%