1995 Fiscal Year Annual Research Report
加工性と靱性に優れた歯科用ガラスセラミックスに関する基礎的研究
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07457469
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Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
堤 定美 京都大学, 生体医療工学研究センター, 教授 (00028739)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
南部 敏之 (株)ライフテック研究所, 所長
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| Keywords | 歯科用ガラスセラミックス / 結晶化ガラス / 歯冠修復材 / ディオプサイド / 加工性 / 靱性 |
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| Research Abstract |
低温加圧成型用装置として、温度制御が可能な小型電気炉を付属させた加圧機を試作して、各実験温度におけるガラスセラミックスの流動特性を計測した。圧力は空気圧により加え、圧力の調節は空気圧調整弁により行った。圧力はガラスインゴットに対して0.15MPaになるようにした。
また結晶化に対する温度と時間の効果が流動特性に及ぼす影響を調べた結果、850℃で40minでのプレス条件が最適と分かった。
同時に、透明性と発色ならびに曲げ強さや破壊靱性に与える効果についても吟味したところ、銀コロイドが生成され、これが成長して、ディオプサイドの結晶が生成した。850-870℃の結晶化処理で乳白色で半透明な天然歯に近い色調を呈した。結晶粒径は1-2μm、結晶化度は15-20%であった。曲げ強度は300MPa以上で、破壊靱性値は2.7MPa√m以上の高強度・高靱性値が得られた。
また、複雑な色調修整を必要とする際に用いる既製陶材との焼き付け性について、熱膨張係数の調整・制御と焼き付け強度との関係を検討するために複合焼成体の曲げ試験で評価を行ったところ、破壊は全て陶材試料の部分で起こり、接着強度は90MPaを越え、4〜60℃の熱サイクル試験後も接着強度の劣化は見られなかった。
結晶化を終えて冷却した後に残留する歪を計測する試みは、この材料の結晶化度が15〜25%と低いために、X線回折法による応力測定が適応し難いために中断し、今後さらに検討を要する。
発色と結晶化促進のために添加した銀とチタンの酸化物の効果は非常にその微妙な配合比が影響を与えることが判明した。これらの添加物が体積結晶化したガラスとその後に析出するディオプサイドの結晶とは組成が異なるため、分相の生成が起こり、色調と強度に大きな効果をもたらす。今後、さらに結晶生成のメカニズムと破壊力学的観察を必要としている。
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[Publications] 堤 定美: "最新歯科器材の現状と展望 そして歯科技工士との関わり I" 日本歯科技工学会誌. 308. 7-16 (1995)
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[Publications] Tsutsumi, S.: "New Dental Material Produced from Diopside Glass Ceramics" New Technology Japan. 22. 39-39 (1995)
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[Publications] 堤 定美: "最新歯科器材の現状と展望 そして歯科技工士との関わり II" 日本歯科技工学会誌. 309. 25-33 (1995)
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[Publications] 野浪 亨: "ディオブサイド結晶化ガラスの歯科修復物への応用に関する研究 第2報 ブレス成型条件の検討" 歯科材料・器械. 14. 387-392 (1995)
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[Publications] 野浪 亨: "生体活性インプラント材料としてのディオプサイドを被覆したチタンの作製" 生体材料. 13. 261-265 (1995)
