強化繊維複合化アパタイト焼結体の開発

1991 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 02670881
• Research Institution: Asahi University
• Principal Investigator: 足立 正徳 朝日大学, 歯学部, 助手 (60076057)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 若松 宣一 朝日大学, 歯学部, 助手 (00158594) ; 後藤 隆泰 朝日大学, 歯学部, 講師 (30121320) ; 土井 豊 朝日大学, 歯学部, 助教授 (40116067) ; 森脇 豊 朝日大学, 歯学部, 教授 (90028738)
• Keywords: アパタイト / カ-ボネイト / 焼結 / ヌ-プ硬度 / 骨アパタイト / 複合化

Research Abstract

前年度の実験において、アパタイトの焼結温度の低下には、含有するカ-ボネイト(CO_3^<2ー>)の量が深く関与することがわかったので、今年度はCO_3^<2ー>を含有したアパタイト焼結体の物性と強化繊維等との複合化の可能性を検討した。
その結果、CO_3^<2ー>の含有量が増加すると、焼結による収縮開始温度が徐々に低下する相関性が認められ、これらのアパタイト緻密体の収縮量、相対密度およびヌ-プ硬度を測定すると、収縮量が増大すると相対密度および硬度が増加することがわかり、これら3者の間には相関関係があることがわかった。また、収縮開始温度は緻密化(焼結)開始温度に対応することがわかった。CO_3^<2ー>の含有量が8wt%以上の試料では、600〜650℃で2時間保持すると、相対密度が90%の緻密体が得られ、とくに、CO_3^<2ー>の量を11.3wt%含有したCO_3ーHApでは、560℃付近から焼結収縮が始まり、670℃付近で最大の収縮量を示し、この温度(600〜650℃)で2時間保持して得られた緻密体のヌ-プ硬度は約350とエナメル質の平均的なヌ-プ硬度(340)に匹敵していた。
また、IR、化学分析によるとこの緻密体のCO_3^<2ー>含有量は約6.4%で、骨アパタイトのCO_3^<2ー>含有量(5〜6%)と同程度であることも明らかになった。一方、これらの緻密体をX線回折、IR解析しても、アパタイト以外のリン酸カルシウム相が存在しないことが確認され、焼結後のCO_3ーHApの構造は保持されていることがわかった。
さらに、このようにアパタイトの焼結温度の低下が可能となったので、現存強化繊維等と複合化した場合の物性について検討中であり、この実験も近日中に終了する予定である。

Research Products

• [Publications] 若松 宣一 他: "金属表面にコ-ティングしたハイドロキシアパタイト層の焼結収縮" 歯科材料・器械. 11. 65-76 (1992)
• [Publications] Masanori Adachi et al: "ESR study on sintering process of hydroxyapatite" Japanese Association of Apatite Science (Proceeding). (1999)