리튬디실리케이트 글라스 세라믹의 반복 사용에 따른 성분 변화와 강도변화 = Changes in Components and Strengths of Lithium Disilicate Glass Ceramics of Repeated Use

국문 초록 (Abstract)

글라스 세라믹은 반투명성과 뛰어난 생체 적합성으로 보철 분야에서 광범위하게 적용되고 있다. 열 가압 성형법으로 제작이 편리하며 심미성과 우수한 변연 적합성을 제공한다. 류사이트 결정을 강화한 글라스 세라믹이 사용된 후 최근에는 70%의 리튬디실리케이트 결정을 함유한 글라스 세라믹이 상용화되었다.임상적으로 리튬디실리케이트 글라스 세라믹은 글라스 세라믹 내의 막대 모양 결정이 연동 구조를 형성하고 있어 다른 글라스 세라믹보다 강도 및 파괴인성이 훨씬 높고 균열 진행을 지연 시킬 수 있다.
본 연구는 리튬디실리케이트 글라스 세라믹의 반복 사용이 성분과 강도에 미치는 영향에 대해 알아보고자 하였다.
수입산 인고트 (IPS e.max Press)와 국내산 인고트 (Rosetta SP)를 사용하여 각각 1회, 2회, 혼합사용 (새 인고트: 헌 인고트 50:50) 시편을 제작하였다. (1회 E1, R1그룹. 2회 E2, R2그룹. 혼합사용 EM, RM그룹) 레진을 사용해 시편을 제작하였고 과잉 레진은 400 grit SiC 연마지를 이용하였다. 3점 굽힘 강도 실험을 위하여 2 mm x 4 mm x 20 mm의 시편을 제작하였다. 제작된 시편을 만능 시험기에서 굽힘 강도를 측정하였다. 모든 시편은 0.5 mm/min의 crosshead speed로 수행되었다. 굽힘 강도 측정 후 시편의 성분과 표면 관찰을 위해 전자주사현미경 (SEM)을 사용하였고 X선 분광분석 (EDS)을 시행하였다.
측정 결과 E1 그룹은 178.74±21.72 MPa, E2 그룹은 190.86±23.18 MPa, EM 그룹은 182.04±12.05 MPa로 일원배치분산분석을 시행한 결과 그룹 내 유의차가 없는 것으로 나타났다 (P>0.05).
R1 그룹의 경우 148.36±20.62 MPa, R2 그룹의 경우 172.10±17.74 MPa, RM 그룹의 경우 138.44±18.23 MPa로 일원배치분산분석을 시행한 결과 그룹 내 R2와 RM 그룹 간 유의차가 있는 것으로 나타났다 (P<0.05).
IPS e.max Press와 Rosetta SP 두 재료 사이에 반복 사용 후 굽힘 강도에는 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다 (P<0.05).
반복 사용에 있어 IPS e.max Press가 Rosetta SP보다 높은 굽힘 강도를 나타내었다. 미세 구조 관찰 결과 반복 사용 후 잔류하는 미세 크랙이 발견되었으며, 결정립이 증가하였다. 표면 성분 분석 결과 반복 사용으로 소실되는 원소들이 나타났다. 제품별로 반복 사용에 따른 차이가 나타남으로 선택적으로 사용할 필요성이 있다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Glass ceramics are widely applied in the prosthetic field due to their translucency and excellent biocompatibility. It is convenient to manufacture by heat press molding method and provides aesthetic and sufficient margin compatibility. Recently, glass ceramics containing 70% lithium disilicate crystals have been commercialized after glass ceramics reinforced with Leusite crystals have been used.
Clinically, lithium disilicate glass ceramics have much higher strength and fracture toughness than other glass ceramics because the rod-shaped crystals in the glass ceramics form a interlocking structure and can delay the crack progression.
This study investigated the effects of repeated use of lithium disilicate glass ceramics on the composition and strength.
Using IPS e.max Press and Rosetta SP, we made three group of specimens. According to the number of repetition times, IPS e.max Press was referred to as E1 for one pressing, E2 for two pressing, and EM as a mixed pressing group. In the case of Rosetta SP, R1 was pressed once, R2 was pressed twice, and RM was pressed and mixed(New ingot: Used ingot 50:50). Resin was used for the specimen and the excess resin was 400 grit silicon carbide abrasive paper. A specimen of 2 mm x 4 mm x 20 mm was prepared for the 3-point bending strength test. The bending strength of the prepared specimens was measured in a universal testing machine. All specimens were run at a constant crosshead speed of 0.5 mm/min. After measuring the bending strength, scanning electron microscope(SEM) was used and Energy Dispersive Spectrometer(EDS) was performed to observe the components and surface of the specimen.
The results of the ANOVA showed that there was no significant difference in the group (P>0.05). The results of the ANOVA were 178.74±21.72 MPa for E1 group, 190.86±23.18 MPa for E2 group and 182.04±12.05 MPa for EM group.
The results of one-way ANOVA analysis showed that there was a significant difference between R2 and RM groups in the group, as 148.36±20.62 MPa for R1 group, 172.10±17.74 MPa for R2 group and 138.44 ±18.23 MPa for RM group (P<0.05).
There was a significant difference in the bending strength between IPS e.max Press and Rosetta SP after repeated use (P<0.05).
IPS e.max Press showed higher bending strength than Rosetta SP in repeated use. Microstructure observation revealed residual microcracks after repeated use and increased grain size. As a result of analysis of surface components, elements disappearing by repeated use appeared.

목차 (Table of Contents)

• I. 서 론 1
• II. 이론적 배경 4
• 1. 글라스 세라믹 4
• 2. 리튬디실리케이트 글라스 세라믹 6
• 3. 글라스 세라믹 굽힘강도 7
• III. 연구 방법 9
• 1. 실험재료 및 시편제작 10
• 2. 기기분석 13
• Ⅳ. 실험 결과 16
• 1. 굽힘강도 16
• 2. 표면 관찰 18
• 3. 표면 성분분석 21
• V. 고 찰 23
• Ⅵ. 결 론 26
• 참고문헌 27
• 영문초록(Abstract) 33