KCI등재
티타늄 상에 강유전성 barium titanate 박막 형성과 분극처리에 의한 유사체액 내에서의 calcium phosphate 생성 증진 = Barium Titanate Coating on Ti and Improvement of Calcium Phosphate Formation by Poling
저자
박영준 (전남대학교 치과대학 치과재료학교실 및 치과재료연구소) ; 이용렬 (전남대학교 치과대학 치과재료학교실 및 치과재료연구소) ; 황규석 (전남대학교 치과대학 치과재료학교실 및 치과재료연구소, 남부대학교 자동차기계공학부) ; 김은주 (전남대학교 치과대학 치과재료학교실 및 치과재료연구소) ; 임용무 (광주보건대학 안경광학과) ; 이기헌 (전남대학교 치과대학 교정학교실)
발행기관
학술지명
대한치과재료학회지(THE JOURNAL OF THE KOREA RESEARCH SOCIETY FOR DENTAL MATREIALS)
권호사항
발행연도
2001
작성언어
Korean
주제어
KDC
515.12
등재정보
KCI등재
자료형태
학술저널
발행기관 URL
수록면
127-137(11쪽)
제공처
This study was performed to fabricate a ferroelectric barium titanate (BaTiO₃, BTO) thin film on Ti substrate and to evaluate
the effect of poling treatment for the improvement of calcium phosphate (Ca-P) formation.
BTO thin-film was spin-coated on Ti substrate by dipping-pyrolysis technique using coating sol obtained by mixing
Ba-naphthenate and Ti-naphthenate as starting substances. Pre-heating temperature of the BTO thin film was performed at 500℃
because organic-solvent was completely volatilized without any crystal growth, and the final heat treatment was performed
at 600, 650, 700, 750, 800, 850℃, respectively.
By repeating the coating and pre-heating procedure gor 20 times, homogeneous thin film of 0.7㎛ thickness could be
fabricated, and it performed well during the poling treatment without breakdown. The final heating treatment of the BTO thin
film at 750℃ produced a homogeneous crystalline structure without heterogeneous TiO₂formation, which was confirmed by
field emission scanning electron microscope (FE-SEM) and X-ray diffraction analyser (XRD). An average grain size of 20∼30
㎚ were confirmed by SEM observation. The final heat-treated BTO thin-films were polarized (Ep = 5 V/㎛) from 160℃
to 25℃ in heating chamber for 2 h.
The negatively poled BTO thin film (N-BTO), non-poled BTO thin film (BTO), Ti substrate (Ti), and 600℃ heat-treated
Ti (Ti-O) were immersed in SBF and Eagle's MEM solution for 15 days at 37℃. After the immersion period, the
morphological and compositional changes of the surfaces were investigated using a FE-SEM and an energy dispersive X-ray
spectrometer (EDX).
After immersion in simulated body fluid (SBF), sodium chloride (Nacl) crystals were formed on Ti, Ti-O, and BTO surfaces
due to anion adsorption (Cl), while Ca-P crystals were formed on N-BTO surfaces. We assumed that rapidly adsorded cations
(Ca²□ ions) on the negatively charged surface at the initial stage acted as nuclei for the formation of Ca-P crystals. In MEM,
sodium chloride (NaCl) was formed on Ti, and Ca-P layer including NaCl was formed on Ti-O. Weak and sparse Ca-P layers
were formed on BTO, while thick, homogeneous, and dense Ca-P layer was formed on N-BTO, which was confirmed by
FE-SEM and EDX.
These results demonstrated that introducing a N-BTO on Ti is an effective method for the improvement of Ca-P formation
in SBF and MEM. In conclusion, negatively charged ferroelectric BTO thin-film on Ti would improve the possibility of implant
osseointegration.
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