歯冠修復用Au-Pd-Cu系単相金合金の開発

• Project/Area Number: 07672117
• Research Category: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 補綴理工系歯学
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 白石 孝信 九州大学, 歯学部, 講師 (10150468)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中川 雅晴 九州大学, 歯学部, 助手 (80172279) ; 太田 道雄 九州大学, 歯学部, 教授 (30037824)
• Project Period (FY): 1995
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1995)
• Budget Amount: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000); Fiscal Year 1995: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
• Keywords: 金合金 / Au-Pd-Cu合金 / 時効硬化 / 硬さ / 過時効 / 色調

Research Abstract

口腔内における化学的安定性が優れ、熱処理によって優れた機械的性質を発現する歯冠修復用Au-Pd-Cu系単相金合金を開発するための基礎的データを収集することを目的とした。
等原子比AuCu合金、およびこの合金のAuの一部を3at.%Pdで置換したAu-Pd-Cu系3元合金を、高周波誘導電気炉を用いて真空中で作製した。得られたインゴットを真空中で850℃で5日間均質化処理した後、厚さ約1.2mmの板状試料を切り出した。この試料を室温で圧延した後、アルゴン気流中で700℃で30分間加熱した後、氷塩水中に急冷し、溶体化処理を行った。さらに、300℃の塩浴炉中で種々の時間時効処理を施した後、硬さ試験を行い、時効硬化特性に及ぼすPd添加の効果を検討した。
得られた結果の主なものは次の通りである。
1.溶体化処理後の硬さ値は、等原子比AuCu合金のそれとほとんど同じであった。
2.300℃における時効硬化処理によって到達する最高硬さ値は、3at.%Pdを含有するAu-Pd-Cu合金の方が、30〜40VHN高さ値を示し、330VHN程度にまで達した。
3.300℃における時効硬化速度は、Pdを添加しても十分に速く、12秒後にはすでに最高硬さに達していた。
4.時効処理開始後、約1分経過した時点より、両合金とも過時効軟化の段階に入った。50000分後まで硬さ値の変化を調べた結果、過時効軟化の速度は、等原子比AuCu合金のそれとほとんど同じであることがわかった。
5.合金の色調は、Pd添加により赤みが消え、実用金合金として好ましいと思われる黄金色を呈した。
(まとめ)
等原子比AuCu合金のAuの一部を3at.%Pdで置換したAu-Pd-Cu系3元合金は、コスト面のみならず、時効硬化特性、および色調の面においても、歯冠修復用金合金として優れた特性を発現することが明かとなった。