KR20040009147A

KR20040009147A - 도재소부금관용 금합금

Info

Publication number: KR20040009147A
Application number: KR1020020042987A
Authority: KR
Inventors: 심병섭
Original assignee: (주)성보테크
Priority date: 2002-07-22
Filing date: 2002-07-22
Publication date: 2004-01-31

Abstract

본 발명에서는 도재소부금관 1유닛에 이용하는 것으로, 금 98.0 ~ 99.8중량%, 인듐 0.1 ~ 1.0중량% 및 아연 0.1 ~ 1.0중량% 로 이루어진 도재소부금관용 금합금과 도재소부금관 2유닛 내지 3유닛에 이용하는 것으로, 금 94.0 ~ 97.8중량%, 인듐 0.1 ~ 1.0중량%, 아연 0.1 ~1.0중량% 및 백금 2.0 ~ 4.0중량%로 이루어진 도재소부금관용 금합금을 개시한다. 본 발명에 따른 도재소부금관용 금합금은 금을 94중량% 이상 함유하므로 원가가 비싼 팔리디움이나 백금을 거의 사용하지 않아 종래의 금합금보다 경제성이 우수하면서도 인체에 무해하고 금에 대한 선호도에 부합하고 심미감이 뛰어나다. 동시에 도재소부금관 1유닛용 내지 3유닛용에 한정되어 사용되므로 요구되는 강도요건을 만족하고, 주조성과 가공성이 뛰어나며, 작업성을 향상할 수 있다.

Description

도재소부금관용 금합금{GOLD ALLOY FOR PROCELAIN FUSED TO METAL CROWN}

본 발명은 도재소부금관용 금합금에 관한 것이다.

일반적으로 합금은 인장강도나 압축강도 같은 기계적 성질이 우수하나, 특유의 귀금속색을 갖고 있으며 부식이 될 수 있다. 도재는 금속에 비해 취성이 높고 충격강도, 인장강도, 전단강도 등 강도가 낮으나, 압축강도가 높고 우수한 심미성을 갖고 있다. 주조체의 노출된 면에 도재를 소성(燒成, firing)하여, 금속의 강도와 도재의 심미성을 동시에 갖는 수복물, 즉 도재소부금관(陶材燒付金冠, procelain fused to metal crown)을 치과수복물에 이용할 수 있다.

도재소부관용합금은 인체에 직접 사용되기 때문에 독성이 없어야 함은 물론 융점이 낮아, 일반 기공소에서 산소-프로판가스 토치(torch)로 쉽게 용해할 수 있어야 하며, 도재와의 결합성이 우수하여야 하며, 기계가공성이 좋고, 경제성이 있어야하는 등의 여러가지 특성을 가져야 한다.

이러한 도재소부금관용으로 쓰이는 합금은 귀금속 합금과 비귀금속 합금으로 크게 두가지로 분류할 수 있으며, 귀금속합금중 금합금이 종래에 많이 사용되어 왔고 경제적인 이유로 금대신 팔라디움-은계 합금등이 사용되나 여전히 심미성에 대한 요구 및 금에 대한 선호도로 금합금이 많이 사용되고 있다.

금합금중 금이 아주 많이 함유된 합금인 금-팔라디움-백금계 합금은 황금색이며 도재소부금관용 합금으로 처음 사용된 합금이다. 금은 변색이 잘 되지 않으며 심미감이 높으나, 매우 연하고 도재소부금관용으로 도재의 용해온도에 비해 융해온도가 너무 낮으며 열팽창계수는 높다. 따라서 금을 경화시키고 융해온도를 도재의 용해온도까지 상승시키며 열팽창계수를 낮추는 백금과 팔라디움을 동시에 쓴다. 그 외에 은은 도재에 변색을 초래하므로 없거나 적으며, 인디움과 주석은 합금표면에 산화물의 막을 형성하여 소성하는 동안에 도재와 금속의 결합에 기여하기 위해 사용된다. 표1은 종래의 도재소부관용 금-팔라디움-백금계 합금의 조성을 나타내는 것이다.

종류	금	팔라디움	백금	은	귀금속의 총중량(%)
금합금	85-86	5-7	3-6	0-2	96-98
금합금	46-53	37-44	·	0	89-90
금합금	52-53	27-30	·	12-15	78-80

종래에는 팔라디움이나 백금이 사용되는 비율이 상기한 바와 같으나, 팔라디움이나 백금의 원가가 금보다 오히려 비싸므로 종래의 도재소부금관용 금합금은 경제성이 낮았던 문제점이 있었다. 또한 팔라디움이나 백금이 중량으로 10%이상이면, 흰색이 나오게 되므로 심미감이 떨어지고 이에 대한 별도의 처리가 필요하다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로,

본 발명의 목적은 원가가 비싼 팔라디움이나 백금을 사용하지 않아 경제성이 있으면서도 금을 다량 함유하여 심미감이 높고, 융점, 열팽창계수, 강도, 가공성, 주조성 및 작업성등의 요구 조건을 충족시키는 도재소부금관용 금합금을 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여,

본 발명은 도재소부금관 1유닛(2)에 이용하는 것으로, 금 98.0 ~ 99.8중량%, 인듐 0.1 ~ 1.0중량% 및 아연 0.1 ~ 1.0중량% 로 이루어진 도재소부금관용 금합금을 제공한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여,

본 발명은 또한 도재소부금관 2유닛(미도시) 내지 3유닛(1)에 이용하는 것으로, 금 94.0 ~ 97.8중량%, 인듐 0.1 ~ 1.0중량%, 아연 0.1 ~1.0중량% 및 백금 2.0 ~ 4.0중량%로 이루어진 도재소부금관용 금합금을 제공한다.

도 1은 도재소부금관 3유닛을 개략적으로 나타내는 사시도이다.

도 2는 도재소부금관 1유닛을 개략적으로 나타내는 사시도이다.

<주요 도면 부호에 관한 간단한 설명>

1:도재소부금관 3유닛, 2:도재소부금관 1유닛

이하 본 발명에 따른 도재소부금관용 금합금에 대하여 상세하게 설명한다.

본 발명에 따른 도재소부금관용 금합금은 도재소부금관 1유닛(2)용 내지 3유닛(1)용으로 이용된다. 도재소부금관 1유닛(2)용 내지 3유닛(1)용에 있어서는, 백금과 팔라디움을 소량 첨가하더라도 또는 전혀 넣지 않아도, 융점, 열팽창성 및 강도등의 요구를 만족할 수 있다.

본 발명에 따른 도재소부금관용 금합금을 제조하기 위해 먼저 금, 인듐 및 아연 또는 금, 인듐, 아연 및 백금을 배합한다. 금을 주성분으로 하되 산화방지를 위해 인듐 및 아연을 소량 배합한다. 조성비는 사용되는 유닛에 따라 달라지며 유닛이 작을 수록 금이 더욱 많은 중량으로 들어가게 된다. 유닛이 커지게 되면 강도요건을 만족시키기 위해 2 내지 4중량% 까지 백금을 배합한다.

금 98.0 ~ 99.8중량%, 인듐 0.1 ~ 1.0중량% 및 아연 0.1 ~ 1.0중량% 를 배합하여 도재소부금관 1유닛(2)에 이용하는 합금을 제조한다.

금이 98.0중량% 미만이면 융점, 열팽창계수 및 강도요건을 충족시키기 위해 팔라디움이나 백금등 원가가 비싼 다른 귀금속이 배합되어야 하므로 경제성과 심미감이 떨어지고, 99.8중량%를 초과하면 산화막이 형성된다.

인듐과 아연이 각각 0.1중량% 미만이면 산화막이 형성되고, 각각 1.0중량%를 초과하면 심미감이 떨어지고 강도, 열팽창계수 요건을 충족하지 못하게 된다.

또한 금 94.0 ~ 97.8중량%, 인듐 0.1 ~ 1.0중량%, 아연 0.1 ~1.0중량% 및 백금 2.0 ~ 4.0중량% 를 배합하여 도재소부금관 2유닛(미도시) 내지 3유닛(1)에 이용하는 합금을 제조한다.

금이 94.0중량% 미만이면 팔라디움을 첨가하거나 백금을 4.0중량% 초과하여 배합하여야 하므로, 경제성과 심미감이 떨어지고, 97.8중량%를 초과하면 도재소부금관 3유닛(1)용으로 사용되기 위한 강도를 충족시키지 못하고 산화막이 형성된다.

백금이 2.0중량% 미만으로 배합되면 도재소부금관 3유닛(1)용으로 사용되기 위한 강도를 충족시키지 못하고, 4.0중량%를 초과하면 심미감과 경제성이 떨어진다.

합금의 제조는 상기 배합된 원료를 용탕에서 1180℃~ 1220℃로 융해한 후, 이를 틀에 부어 주조하여 괘를 형성한다. 형성된 괘를 압연한 후 8×8×0.8mm가 되도록 프레스 성형한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 하기 실시예에 한정되는 것은 아니라 첨부된 특허청구범위내에서 다양한 형태의 실시예들이 구현될 수 있으며, 단지 하기 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 함과 동시에 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 실시를 용이하게 하고자 하는 것이다.

[실시예1]

본 실시예에 따른 도재소부금관 1유닛(2)에 이용되는 금합금을 제조하기 위해, 금 99.7중량%와 인듐 0.2중량% 및 아연 0.1중량%를 배합한 후, 용탕에서 1200℃로 용해하여 주조한다. 그 후 압연하여 8×8×0.8mm가 나오도록 프레스 가공한다. 표2는 본 실시예에 따른 금합금의 인장강도, 항복강도, 연신율, 열팽창계수, 융점, 밀도 및 경도를 측정한 결과를 나타낸 것이다.

항목	본 실시예에 따른 금합금
인장강도(MPa)	134
항복강도(MPa)	64.3
연신율(%)	50
열팽창계수10^-6/℃	15.7
융점℃	1050(±20)
밀도g/cm³	19.2
경도(Vickers)	35

[실시예2]

본 실시예에 따른 도재소부금관 3유닛(1)에 이용되는 금합금을 제조하기 위해, 금 97.7중량%와 인듐 0.2중량%, 아연 0.1중량% 및 백금 2.0 중량%를 배합한 후, 용탕에서 1200℃로 용해하여 주조한다. 그 후 압연하여 8×8×0.8mm가 나오도록 프레스 가공한다. 표3은 본 실시예에 따른 금합금의 인장강도, 항복강도, 연신율, 열팽창계수, 융점, 밀도 및 경도를 측정한 결과를 나타낸 것이다.

항목	본 실시예에 따른 금합금
인장강도(MPa)	158
항복강도(MPa)	85.6
연신율(%)	45
열팽창계수10^-6/℃	15.5
융점℃	1040(±20)
밀도g/cm³	19.2
경도(Vickers)	40

본 발명에 따른 도재소부금관용 금합금은 금을 적어도 94중량% 이상 함유하므로 원가가 비싼 팔리디움이나 백금을 거의 사용하지 않아 종래의 금합금보다 경제성이 우수하면서도 인체에 무해하고 금에 대한 선호도에 부합하고 심미감이 뛰어나다. 동시에 도재소부금관 1유닛(2)용 내지 3유닛(1)용에 한정되어 사용되므로 요구되는 강도요건을 만족하고, 주조성과 가공성이 뛰어나며, 작업성을 향상할 수 있다.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.

Claims

도재소부금관 1유닛(2)에 이용하는 것으로, 금 98.0 ~ 99.8중량%, 인듐 0.1 ~ 1.0중량% 및 아연 0.1 ~ 1.0중량% 로 구성되는 것을 특징으로 하는 도재소부금관용 금합금.
제 1 항에 있어서,

상기 금합금은 금 99.7중량%, 인듐 0.2중량% 및 아연 0.1중량% 로 구성되는 것을 특징으로 하는 도재소부금관용 금합금.
도재소부금관 2유닛(미도시) 내지 3유닛(1)에 이용하는 것으로, 금 94.0 ~ 97.8중량%, 인듐 0.1 ~ 1.0중량%, 아연 0.1 ~1.0중량% 및 백금 2.0 ~ 4.0중량%로 구성되는 것을 특징으로 하는 도재소부금관용 금합금.
제 3 항에 있어서,

상기 금합금은, 도재소부금관 3유닛(1)에 이용하는 것으로, 금 97.7중량%, 인듐 0.2중량%, 아연 0.1중량% 및 백금 2.0중량%로 구성되는 것을 특징으로 하는 도재소부금관용 금합금.
제 3 항에 있어서,

상기 금합금은, 도재소부금관 3유닛(1)에 이용하는 것으로, 금 95.7중량%, 인듐 0.2중량%, 아연 0.1중량% 및 백금 4.0중량%로 구성되는 것을 특징으로 하는 도재소부금관용 금합금.