표제지
【국문초록】
목차
제1장 서론 10
1.1. 연구 배경 및 필요성 10
1.2. 연구 목적 13
1.3. 연구 내용 15
제2장 이론적 배경 16
2.1. 티타늄의 개요 16
2.2. 순수 티타늄과 Ti-6Al-4V 합금의 특성 18
2.2.1. 순수 티타늄 18
2.2.2. Ti-6Al-4V 합금 19
2.3. 성능 평가 항목 및 기준 20
2.3.1. 순수 티타늄 20
2.3.2. Ti-6Al-4V 합금 23
2.4. 경추용 추간체 고정장치 시스템의 개요 25
2.5. 비드블라스팅 표면처리 27
제3장 실험방법 및 조건 28
3.1. 비드블라스팅 표면처리 조건에 따른 Ti-6Al-4V ELI 합금의 표면경도 28
3.1.1. 표면경도시험 28
3.1.2. 표면형상 분석 30
3.2. 정적 압축시험 31
3.3. 동적 압축시험(fatigue test) 33
제4장 결과 및 고찰 34
4.1. 비드블라스팅 표면처리 조건에 따른 Ti-6Al-4V ELI 합금의 표면경도 34
4.1.1. 표면경도시험 34
4.1.2. 표면형상 분석 36
4.2. 정적 압축시험 37
4.2.1. Plus type 37
4.2.2. Arrow type 42
4.2.3. 처리방법에 따른 항복하중 비교 47
4.3. 동적 압축시험(fatigue test) 48
제5장 결론 50
【참고문헌】 52
【Abstract】 54
표 2.1. 의료용 티타늄 및 합금의 종류 17
표 2.2. 티타늄의 화학적 성분에 대한 평가기준(strip, sheet, plate, bar, billet 등) 21
표 2.3. 티타늄 wire의 화학적 성분에 대한 평가기준 21
표 2.4. 소둔처리가 된 티타늄의 기계적 특성에 대한 평가기준(Bar, Billet, Forging 등) 21
표 2.5. 소둔처리가 된 티타늄의 기계적 특성에 대한 평가기준(Sheet, Strip, Plate) 22
표 2.6. 티타늄 wire의 기계적 특성에 대한 평가기준 22
표 2.7. Ti-6Al-4V 합금의 화학적 성분에 대한 평가기준 23
표 2.8. Ti-6Al-4V 합금의 기계적 특성에 대한 평가기준 24
표 2.9. 경추용 추간체 고정장치에 대한 사양 26
표 4.1. 조건에 따라 비드블라스팅 표면처리 된 Ti-6Al-4V ELI 합금의 표면경도 결과 34
표 4.2. Compressive bending test result of the Plus type system 37
표 4.3. The shape of the Plus type specimen after the compressive bending test 41
표 4.4. Compressive bending test result of the Arrow type system 42
표 4.5. The shape of the Arrow type specimen after the compressive bending test 46
표 4.6. 비드블라스팅 처리가 되지 않은 경추용 추간체 고정장치의 항복하중 47
표 4.7. 비드블라스팅 처리가 된 경추용 추간체 고정장치의 항복하중 47
표 4.8. The summary of fatigue test result 48
표 4.9. The shape of the specimen after the fatigue test 49
그림 1.1. 척추의 구성 10
그림 1.2. 경추부위의 X-ray 사진 11
그림 1.3. 경추용 추간체 고정장치(왼쪽)와 파손된 경추용 추간체 고정장치의 X-ray사진(오른쪽) 12
그림 1.4. 인장강도와 경도의 관계 13
그림 1.5. 피로강도와 경도의 관계 14
그림 2.1. 경추용 추간체 고정장치의 구성품 26
그림 2.2. 비드블라스팅의 원리 27
그림 3.1. 블라스팅 조건에 따른 경도변화를 관찰하기 위한 시료 도면 28
그림 3.2. 비드블라스팅 장치(대풍산업, AIR BLAST M/C) 29
그림 3.3. 마운팅 된 시험편 29
그림 3.4. 마이크로비커스경도계(Mitutoyo, AVK-A2) 30
그림 3.5. SEM(TESCAN, SIRIUS 10) 31
그림 3.6. Cervical unilateral construct test setup for the OCT Fixation System 32
그림 3.7. Assembly of spinal fixation system for uniaxial compression test (가) Plus type 시스템, (나) Arrow type 시스템 33
그림 4.1. 각 조건에 따라 비드블라스팅 표면처리 된 Ti-6Al-4V ELI 합금의 표면경도 결과 그래프 35
그림 4.2. SEM image (가)샌드블라스팅 표면, (나)비드블라스팅 표면 36
그림 4.3. Load-displacement curve of the Plus type system (가)No. 1, (나)No. 2, (다)No. 3, (라)No. 4, (마)No. 5 40
그림 4.4. Load-displacement curve of the Arrow type system (가)No. 1, (나)No. 2, (다)No. 3, (라)No. 4, (마)No. 5 45