| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2005년 가을 (11/10 ~ 11/11, 한양대학교) |
| 권호 | 11권 2호 |
| 발표분야 | 나노 및 생체재료 |
| 제목 | RF 스퍼터링으로 증착된 하이드록시아파타이트 박막의 특성 |
| 초록 | 지난 약 15년 간 우수한 내마모 및 생체 적합 특성을 지닌 임플런트를 제조하기 위해 상용금속기판(Pure Ti, Ti alloy, Co-Cr alloy, Stainless Steel)에 인산칼슘(3차 인산칼슘)을 증착 시키고자 하는 노력이 꾸준히 이루어졌다. 그 중 가장 일반적인 것은 화학적 안정성, 세포 접합 특성, 기계적 특성 및 생체적합성이 우수한 하이드록시아파타이트(Hydroxyapatite)를 플라즈마 스프레이법, RF 스퍼터링법 등을 통하여 Ti 합금에 10㎛ 이하의 HAp 단층 박막을 제조하여 임플런트로 사용하고자 노력하고 있으며 일부는 상용화되기 시작하였다. 또한 임플런트 및 인공피부로 대표되는 각종 생체재료는 구미 선진국에서도 개념이 정립된 지 10여년 정도밖에 되지 않은 분야이므로 비록 후발주자라 하더라도 충분히 경쟁하여 주도적으로 나설 수 있는 가치가 있다고 할 수 있다. 이에 본 연구에서는 하이드록시아파타이트(HAp, Ca10(PO4)6(OH)2) 분말을 20,000psi의 압력으로 CIP 후 1,200℃에서 6시간 소결을 행하여 RF 스퍼터링용 타겟을 제조하였고, 스퍼터링은 2.0×10-2torr 하에서 300W, 1시간의 조건으로 증착을 행하였고, 또한 제조된 박막의 두께는 평균 2㎛였다. Ti-6Al-4V 합금 기판의 표면은 SiC 연마지를 이용하여 #4,000까지 기계적 연마, 30% HNO3 산세 및 아세톤 초음파 세척을 한 후 HAp 박막을 증착하였다. 그리고, 금속기판과 세라믹 타겟의 특성에 따라 제조된 단층 박막으로는 우수한 접착 강도 특성을 기대하기 어렵다. 기존의 연구에서는 증착된 박막의 기계적 특성을 증가시키고자 증착된 HAp 박막에 기준하여 열처리를 행하였으나, 본 연구에서는 증착된 HAp 박막보다는 박막에 비해 상대적으로 매우 체적이 큰 Ti-6Al-4V 합금 기판을 기준으로 하여 열처리에 따른 제반 특성 변화를 조사하였다. 미세조직, 화학적 특성 변화 및 계면상태 등을 나노 인덴터, FESEM, FTIR, XRD, AES, XPS 등을 이용하여 비교 조사하였으며 그 결과 증착을 행하기 전에 기판을 열처리한 경우가 그렇지 않은 경우보다 증착 후 박막의 열처리를 행하였을 때 경도값이 모든 열처리 온도범위에서 일정하게 증가하였다. |
| 저자 | 정찬회1, 이준희1, 박준홍1, 장창우1, 김승언2 |
| 소속 | 1동아대, 2한국기계(연) |
| 키워드 | RF 스퍼터링; 하이드록시아파타이트; Ti-6Al-4V; 열처리 |
