CAD/CAM 지르코니아 재료의 특성
Properties of Dental CAD/CAM Zirconia
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초록
심미수복용 세라믹 재료로서 1960년대 초반 포세린(porcelain)이 도입되었지만 취성이 커서 낮은 인장응력이 작용하는 상태에서 쉽게 파절이 일어나는 문제점으로 인해 널리 보급되지 못하였다. 이후 Weinstein 등(1962)에 의해 상대적으로 큰 열팽창을 보이는 류사이트(leucite) 결정을 함유하는 포세린이 개발되면서 금속과 포세린을 결합한 metal-ceramic system이 도입되었다. metal-ceramic system은 포세린의 우수한 심미성과 금속의 높은 파괴인성의 장점을 결합시킨 것으로서 현재까지도 치과임상에서 활용되고 있다. 그렇지만 하부의 강화 금속부에서 일어나는 변연부 금속의 노출, 금속과 포세린과의 결합실패, 금속산화물의 확산에 의한 치은부 조직의 변색, 불투명재에 의한 빛의 차단 반사로 일어나는 보철물의 명도 증가 및 치은부에서의 shadow 발현 등이 문제점으로 지적되고 있다(Yamamoto, 1987; Piddock과 Qualtrough, 1990). 또한 하부구조로 사용되는 금속 코핑(coping)은 주조과정에서 발생하는 왁스 패턴의 변형, 매몰재의 팽창과 수축의 조절, 금속과 매몰재 사이의 반응, 주조결함 및 마무리 연마 등의 면에서 많은 어려움을 안고 있다(Anusavice, 2003). 근래 세라믹 재료의 제조와 가공 기술이 크게 진보하면서 심미적인 측면에서 한계를 보인 metal-ceramic 대신 all-ceramic 수복에 대한 관심이 증가하고 있으며, 특히 CAD (computer-aided design)/CAM (computer-aided milling)을 활용한 보철물 제작방법이 보편화되면서 강도와 심미성이 우수한 지르코니아 세라믹을 사용한 수복물 제작이 증가하고 있는 추세이다.
Abstract
Zirconia (ZrO2) is a crystalline dioxide of zirconium. Dental zirconia blocks for CAD/CAM are usually fabricated with powders of tetragonal zirconia polycrystals (TZP) stabilized with 3 mol% yttria. Because of its mechanical properties similar to those of metals and color similar to tooth, it is evaluated to attain the two purposes at a time, strength and aesthetic in prosthetic dentistry. The ability of transformation of Y-TZP from tetragonal to monoclinic helps to prevent crack propagation and contributes the increase of strength and fracture toughness. Two different types of blocks, soft and hard, are used to prepare the zirconia frameworks. The fully-sintered block is difficult in machining, so pre-sintered soft 3Y-TZP block is usually used to mill by computer aided machining.
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