超塑性チタン合金による補綴物の成形に関する基礎的研究

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03454447
• Research Institution: TOHOKU UNIVERSITY
• Principal Investigator: 奥野 攻 東北大学, 歯学部, 教授 (50014080)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 菊地 聖史 東北大学, 歯学部, 助手 (50250791) ; 高田 雄京 東北大学, 歯学部, 助手 (10206766)
• Keywords: チタン合金 / 超塑性 / 超塑性成形 / 義歯床 / 補綴物 / 歯科材料 / 拡散接合

Research Abstract

本研究は、チタン合金の超塑性成形性における成形条件の検討および超塑性成形時の拡散接合による鋳造クラスプの同時直接接合法について基礎的研究を目的としている。またこの拡散接合部分の耐食性への影響についての検討も同時に行い、これらの結果からクラウン、コーヌス、部分床の超塑性成形について検討する。
本年度は、超塑性成形したTi-6Al-4V合金の補綴物に白金加金などでできたクラスプなどを金ろうで接合する研究を行った。一般にチタン合金への金ろう付けは不可能であるが、超塑性成形時にろう付けする部分にパラジウム箔をあらかじめ拡散接合しておき、この部分に金ろう付けを行えばチタン合金への金ろう付けがきわめて容易になると考えられる。
この目的のため、まず超塑性成形チタン合金にパラジウム箔を、成形温度、時間などを変えて拡散接合させ、機械的性質の測定、界面のX線微小分析からパラジウム箔の拡散接合の最適条件について検討した。この結果、950℃、60分の拡散接合が最適であることがわかった。
次にこのパラジウム箔を拡散接合させたチタン合金をろうで接合し、ラップ法で接合強さを測定した。接合強さの測定は、0.5%乳酸や1%NaClに37℃で7日間浸漬させたものについても行い、異種金属材料の接合によるガルバニ腐食についても調べ、口腔内での使用による安全性の確認を行った。超塑性チタンへの金ろうによるろう付け強さは十分高く、いずれの接合試験でも母材が切断した。金ろうによる拡散接合部の耐食性は歯科用合金として十分であり、腐食による接合力の低下は起こらなかった。パラジウム箔を超塑性成形時に拡散接合しておけば超塑性成形チタン合金床へ金ろうによるろう付けは容易であることがわかった。