| Project/Area Number |
20656019
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Field |
Materials/Mechanics of materials
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
東郷 敬一郎 (2009) Shizuoka University, 工学部, 教授 (10155492)
荒木 弘安 (2008) Shizuoka University, 工学部, 助教 (60115433)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
島村 佳伸 静岡大学, 工学部, 准教授 (80272673)
東郷 敬一郎 静岡大学, 工学部, 教授 (10155492)
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| Project Period (FY) |
2008 – 2009
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2009)
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| Budget Amount *help |
¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000)
Fiscal Year 2009: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2008: ¥2,700,000 (Direct Cost: ¥2,700,000)
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| Keywords | 複合材料・物性 / 医用傾斜機能材料 / 粉末冶金法 / 金属射出成形法 / セラミックス / ハイドロキシアパタイト / チタン / 傾斜機能複合材料 / 粉末冶金 / 強度特性 / 経年変化割れ / 部分安定化ジルコニア / 化合物 |
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| Research Abstract |
本研究は、ハイドロキシアパタイト(HAp)あるいは部分安定化ジルコニア(PSZ)とチタン(Ti)の組合せのように、セラミックスと金属からなる医用傾斜機能材料の創生技術を開発することと、その材料の強度特性を解明することを目的としている。
1.HAp-Ti系傾斜機能材料の創生の可能性
ホットプレス法と金属射出成形(MIM)法により作製したHApとTiからなる複合材料は、経年劣化による割れが発生した.そこで,原料粉末、焼結HAp、焼結Ti、焼結複合材料について、X線回折解析(XRD)により成分解析を行った結果、焼結複合材料にはTiの反応化合物が生成されていることが分かった。反応生成物による脆化と残留応力により、経年劣化割れが生じることが示唆された。
2.PSZ-Ti系傾斜機能材料の創生の可能性
PSZとTiからなる複合材料は、ホットプレス法とMIM法により作製できることを明らかにした。複合材料の曲げ強度と破壊靱性は、Ti体積率の増加とともに低下すること、ホットプレス法による法がMIM法による場合より高強度となることを明らかにした。また、XRDによる成分解析の結果、複合材料においてはTiの化合物が生成されており、脆化することが示された。
3.医用傾斜機能材料の創生に関する総括
以上の研究成果より、金属としてTiを用いた複合材料、傾斜機能材料においては、反応化合物の生成により脆化し、金属の長所が引き出せないことが示された。さらに、検討が必要である。
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