1993 Fiscal Year Annual Research Report
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05558107
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| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
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Principal Investigator |
浜中 人士 東京医科歯科大学, 医用器材研究所, 教授 (10013955)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小林 郁夫 東京医科歯科大学, 医用器材研究所, 助手 (40242268)
米山 隆之 東京医科歯科大学, 医用器材研究所, 助教授 (00220773)
中村 晃忠 国立衛生試験所, 薬品部, 部長 (50172391)
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| Keywords | チタン合金 / 生体用金属材料 / ジルコニウム合金 |
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| Research Abstract |
生体適合性にすぐれたチタン合金の開発を目的とし研究を行っているが、今年度はTi-Zr合金について検討した。Zr(ジルコニウム)は生体適合性にすぐれていることが知られているが、チタンと同様純金属のままでは力学的性質は生体用として十分ではない。そこでこれらを合金化することにより、生体用として優れた材料の開発を試みた。また第三元素としてニオブを添加したTi-Zr-Nbの三元系合金の機械的性質についても検討した。Nbには生体に対する為害作用の報告が少なく,Nbの結晶構造はTi,Zrのβ相と同じbccであり,適当なNb添加量を選ぶことにより,Ti-Zr二元系合金のようなα相合金に,α+β二相合金やβ相合金を室温でも得ることが可能となり,力学的性質の優れた合金設計を行う可能性が高まることが期待される。
その結果Ti-Zr二元系合金の硬さは,固溶硬化によりTi-50%Zrの組成のものが最も高く,純チタン,純ジルコニウムに比べ約硬さが2.5倍高くなった。Ti-Zr-Nb三元系合金ではニオブの添加によりおおむね硬さが低くなったが,α相の析出硬化と結晶粒微細化硬化などの影響により,均質化熱処理後の30%Nb合金の硬さは大幅に上昇した。引張試験の結果,鋳造性に問題はあるが,Ti-50%Zr合金で約2.4倍,Ti-42.5%Zr-15%Nb合金でも約2.1倍の引張強度が得られた。
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