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チタン合金製生体部品の電子線照射による超高能率仕上げ法

Research Project

Project/Area Number 16760096
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Production engineering/Processing studies
Research InstitutionOkayama University

Principal Investigator

岡田 晃  岡山大学, 大学院自然科学研究科, 助教授 (60263612)

Project Period (FY) 2004 – 2006
Project Status Completed (Fiscal Year 2006)
Budget Amount *help
¥4,100,000 (Direct Cost: ¥4,100,000)
Fiscal Year 2006: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2005: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2004: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
Keywords電子ビーム / 生体材料 / 表面仕上げ / 表面改質 / チタン合金 / 耐食性 / 撥水性 / 耐摩耗性 / 表面粗さ / 高能率
Research Abstract

昨年度までに,ビームのエネルギー密度および照射回数が平滑化特性に及ぼす影響を明らかにするとともに,その平滑化のメカニズムについて検討を行った,また,電子ビーム照射表面の組織観察,および照射条件との相関を明らかにした.さらに,電子ビーム照射面の硬度,耐摩耗性の評価を行い,表面改質効果を確認した.今年度は以下に示す2項目について重点的に検討を行った.
1.電子ビーム照射面の耐食性,撥水性の評価
大面積パルス電子ビーム照射面の耐食性についてアノード分極電流法により評価を行った.その結果,もともと耐食性の高いチタン合金に対し,電子ビーム照射によりさらに耐食性を向上できることが分かった.特に,ビームのエネルギー密度による影響も検討し,耐食性を向上させる最適条件も明らかとなった.また,接触角試験機を用いて,電子ビーム照射面の撥水性についても評価を行った.その結果未照射面と比較すると,撥水性が向上することが明らかとなった.
2.生体材料製品への照射
まず,実際のインプラント部品,膝関節大腿骨コンポーネントや股関節シェルカップ,大腿骨外側固定用プレートに対して,電子ビーム照射を行い各部の平滑化効果を評価した.その結果,膝関節大腿骨コンポーネント,および大腿骨外側固定用プレートには各部において十分な平滑化が可能であり,実用の可能性が高いことが分かった.一方,股関節シェルカップにおいてはビームが十分に照射されない部分が存在することが明らかとなった.

Report

(3 results)
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • 2004 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2007 2006 2005 2004

All Journal Article (4 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Surface Modification for Orthopaedic Titanium Alloy by Wide-area Electron Beam2007

    • Author(s)
      Akira OKADA, Yoshiyuki UNO, Kensuke UEMURA*, Purwadi RAHARJO*, Joseph A.McGEOUGH
    • Journal Title

      Institute of Mechanical Engineering Journal of Engineering Manufacture Vol.220,Part B(In Press)

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Surface Modification for Orthopaedic Titanium Alloy by Wide-area Electron Beam2005

    • Author(s)
      Akira OkADA, Yoshiyuki UNO, Kensuke UEMURA, Purwadi RAHAJO
    • Journal Title

      Proceedings of the 19th International Conference on Computer Aided Production Engineering (CD-ROM)

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] 大面積電子ビーム照射による生体用チタン合金の高能率表面仕上げ2004

    • Author(s)
      岡田 晃
    • Journal Title

      電気加工技術 28・89

      Pages: 9-14

    • NAID

      10013434743

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] 大面積パルス電子ビーム照射によるチタン合金製生体部品の高能率表面仕上げ2004

    • Author(s)
      岡田 晃
    • Journal Title

      電気加工学会誌 38・89

      Pages: 27-34

    • NAID

      10014177886

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Book] 砥粒加工技術のすべて(電子ビーム(EB)ポリッシング)2006

    • Author(s)
      岡田 晃(他93名)
    • Total Pages
      234
    • Publisher
      工業調査会
    • Related Report
      2006 Annual Research Report

URL: 

Published: 2004-04-01   Modified: 2016-04-21  

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