1995 Fiscal Year Annual Research Report
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07455268
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Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
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| Research Institution | Kogakuin University |
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Principal Investigator |
門間 英毅 工学院大学, 工学部, 教授 (00265951)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小林 偉男 工学院大学, 工学部, 講師 (50100300)
高橋 聡 工学院大学, 工学部, 講師 (10100322)
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| Keywords | リン酸カルシウム / アパタイト / セメント / バイオセメント / 生体活性セメント / 水和反応 / 水和硬化 / 水蒸気水和 |
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| Research Abstract |
反応硬化性リン酸カルシウムは、バイオセメント新素材としての発展が期待されているが、物質化学的に未知のところが多い。本研究では、セメント成分・粒子形態とセメント物性との関係、水和反応の解析、硬化体の組織制御・高強度化の方向等を明らかにする。本年度は、まず、文献および予備実験から、セメント構成成分としてαーリン酸三カルシウム(以下、α-TCP)とリン酸水素カルシウム2水和物(DCPD)を選定し、水和の挙動は水中および新しい試みとして湿気中(吸着水中)においてしらべた。調製した粉末試料は、粉末X線回析装置(本年度整備)による物質同定したのち、粒度調整して供試した。
α-TCP単成分セメントの水中サスペンジョン水和反応では、初期pH4以上では時間と共に単調に5付近に漸近し、水和反応生成物はリン酸八カルシウム(OCP)あるいはアパタイトであった。この反応では、電気伝導度および液中[Ca^<2+>]の時間とともに増加傾向の曲線に、一旦、ほとんど無変化または下降する領域が現れ、反応中間体の関与する継起反応が示唆された。pH4以下では、α-TCP→DCPD析出反応であった。α-TCP+DCPD系複合セメントの場合は、成分配合割合に依存して、α-TCP単成分セメントと似た水和挙動、電気伝導度および液中[Ca^<2+>]の急増とその後の急減をしめす典型的な溶解-析出挙動、のいずれかが優先的に現れた。湿度中でセメント粉体を長時間放置した場合、重量変化およびOCPあるいはアパタイトの生成をともなって凝集固結した。すなわち、表面吸着水膜あるいは粒子間毛管凝縮水で水和が進行しとものと推察される。湿気中水和は、30°C以下、相対湿度を30%以下、で防止できた。これらの結果は、水蒸気水和による高強度硬化体の作製やセメント粉体の保存管理上、極めて有用である。
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[Publications] 金澤孝文: "バイオセラミックス" 資源と素材. 110. 199-204 (1995)
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[Publications] 門間英毅: "リン酸カルシウム バイオセメント" 材料技術. 13. 143-147 (1995)
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[Publications] 門間英毅: "アパタイト系機能材料の合成と応用" 石灰. 474号. 21-37 (1995)
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[Publications] 門間英毅: "アパタイト系機能材料の合成と応用" 石灰. 474号. 21-37 (1995)門間英毅:
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[Publications] "水酸アパタイトの形態制御" 無機マテリアル. 2. 401-405 (1995)
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[Publications] 関根善弘: "αーリン酸三カルシウムの水和に伴う凌相の組成および電気伝導度変化" 日本セラミックス協会年会講演予稿集. '95. 139- (1995)
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[Publications] 西野忠: "α-及びβ-TCPのH-Rによる溶解" 無機リン化学討論会講演予稿集. 第11回. 1-2 (1995)
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[Publications] 関根善弘: "α-TCP系セメントのサスペンジョン水和による凌組成と伝導度変化" 無機マテリアル学会学術講演会要旨集. 第91回. 40-41 (1995)
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[Publications] 守吉祐介: "セラミックスの焼結" 内田老鶴圃, 280 (1995)
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[Publications] 無機マテリアル学会: "セメント・セッコウ・石灰ハンドブック" 技報堂, 750 (1995)
