Abstract
Effects of microstructure and indentation stress on fracture behavior of glass-infiltrated alumina composite for dental restorative application were investigated by the Hertzian and Vickers indentation method. Indentation stress-strain curve of glass-infiltrated alumina has showed the quasi-plastic behavior - deviation from linearity at high stress and the classical Hertzian cone crack, which could be confirmed the subsurface damage micrographs using bonded-interface specimen technique. The indentation stress-strain curves for the starting preforms are strongly dependent on porosity and microstructure of the preforms. On the other hand, the curves for the infiltrated composites are relatively insensitive to these factors. The failure of composite is originated at quasi-plastic deformation region. Damage and fracture behavior due to Hertzian stress field is theoretically examined, so that the indentation stress field plays a great role in material degradation. After Hertzian indentation annealing processing changes fracture behavior of alumina composite, so that stress field in material is healed through annealing.
치아 대체용 재료로서 응용되고있는 유리침윤 알루미나 복합체에서 미세구조 및 압입응력이 파괴거동에 미치는 영향을 헤르찌안 및 비커스 압입시험을 사용하여 조사하였다. 유리침윤 알루미나의 압입 응력벽형 거동은 높은 하중에서 약간의 비선형성을 보이는 준소성과 전형적인 헤르찌안 콘 균열을 동시에 나타내고 있으며, 계면 접합 시험편을 이용한 표면아래의 손상에서도 이를 확인할 수 있었다. 일차 성형체의 압입 응력-변형 곡선은 기공형태 및 입자크기에 크게 의존하고있지만, 유리침윤 공정이후 제조된 복합체에서는 큰 차이를 보이지 않았다. 복합체의 파괴는 준소성 변형 영역에서 일어나고 있으며, 헤르찌안 압입응력장이 재료손상 및 파괴거동에 미치는 영향을 이론적으로 조사하여 압입응력이 재료의 손상에 미치는 영향이 매우 크다는 것을 알았다. 그러나 압입시험후 행해진 어닐링 공정은 알루미나의 파괴거동에 변화를 가져왔으며, 이는 어닐링 공정을 통해 재료가 받은 응력장이 치료되었음을 알 수 있었다.
