| Research Abstract |
本研究の主目的は,生体細胞親和性に優れた強度,靭性を有し,長期的に生体に適合する歯科インプラント材料を開発することである.そのため次のような(a)〜(f)の材料要件を設定し,その実現のためのプロセス条件,組織制御条件および材料設定指針を明らかにすることを目的とした.(a)生体親和性を有すること,(b)無毒性など人体に対する総合的適合性があること,(c)咀嚼に十分耐えられる強度および靭性を有すること,(d)歯槽骨への荷重の伝達を十分に和らげる応力緩和機能を有すること,(e)製造プロセスが十分な形状付与の自由度を有すること,(f)長時間にわたる機能発現安定性があること,である.
本年度は,生体適合性および無毒性など人体に対する総合的な適合性がある材料として,従来用いられていたハイドロキシアパタイトよりも熱的に安定な三リン酸カルシウムを選択し,咀嚼に十分耐えられる強度および靭性をする材料としてジルコニアを用いた.そして,これらの材料の複合化および組成傾斜分布化のためのスラリーディップ成形プロセス条件,および複合組織の定量化と材料物性の組成依存性について調査研究し,さらにバイオミメティック構造設計についての予備検討を行った.その結果,分散粒子の形状や体積分率,および,分散剤,結合剤の種類や量がスラリーのレオロジー特性に及ぼす影響を把握することができた.そして,これらの因子に加え基板の条件およびスラリーの引き上げ速度の影響を考慮することにより,ディッピング処理条件を確立した.また,乾燥,脱バインダー処理を含めた焼結固化条件を模索した結果,昇温および降温プログラム,焼結雰囲気,付加圧力等を適切に制御することにより,健全な傾斜材を作製することができた.さらに,傾斜材各層の熱・機械的性質を測定し,これらの物性値を用いて傾斜材内部の熱応力解析をコンピュータシミュレーションにより行い,傾斜機能設計への指針を与えた.
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