DIMOX法による画期的なセラミックス基複合材料の開発

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14571853
• Research Institution: Kagoshima University
• Principal Investigator: 門川 明彦 鹿児島大学, 大学院・医歯学総合研究科, 助手 (00169533)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田中 卓夫 鹿児島大学, 大学院・医歯学総合研究科, 教授 (40113584) ; 篠原 直幸 鹿児島大学, 医学部・歯学部附属病院, 助教授 (40136891)
• Keywords: セラミックス / 金属 / DIMOX法 / 機械的強度

Research Abstract

歯科補綴分野においてセラミックス系材料は,審美性,生体適合性など優れた特質を有し,臨床でも単冠には広く応用されている.しかし,製作過程の煩雑さ,機械的強度不足等でブリッジ等には使用できないといった問題は以前から指摘されていた.一方,金属材料は耐久性には優れているが,金属色の審美性の問題,また産出国の政治的な思惑による貴金属の価格高騰による医療コストの増加などの問題が指摘されている.そこで本研究では,セラミックスと金属の優れた特性を併せ持つ,軽量で強靭で経済的なセラミックス・金属複合材料の作製を試みた.
日本タングステン(株)基山研究開発センターに試料作製を依頼し,当センターに設置されている高周波誘導ホットプレス装置を使用し,Directed Metal Oxidation(DIMOX)法で試料作製を行ってきた.セラミックス材料であるアルミナ粒子間隙に,融点に近い温度まで加熱したアルミニウム金属粒子を,大気雰囲気中で酸化させながら加圧(250kg/cm^2)焼結により浸透させていった.これまでに完成した試料は,従来の歯科用セラミックス材料と比較して有意に高い機械的強度を示した.また粒径の異なる2種類のアルミナ粒子をブレンドしたものに,アルミニウム金属を浸透させて試料を作製したところ,さらに優れた理工学的物性を示すものもでてきた.SEM観察によると,これまでは不可能と考えられたセラミックスと金属間の濡れが認められ,両者が三次元的に強固に絡み合う緻密な組織構造を呈していた.アルミニウム金属材料の軽量であるという特徴をそのままにして,セラミックス材料であるアルミナの利点である剛性,低熱膨張性,耐摩耗性,耐久性等の利点を併せ持った複合体の開発が示唆された.

Research Products

• [Publications] Takahito Kanie: "Novel Water-blasting Machine for Removal Refractory Investment and Metal Oxide"Prosthodontic Research & Practice. 2・1. 20-26 (2003)
• [Publications] 水流 和徳: "本学歯学部におけるOSCEトライアルの実施方法について"日本歯科医学教育学会雑誌. 19・1. 160-169 (2003)
• [Publications] 那須 智代: "反応性有機質複合フィラーを含有した新規硬質レジン歯の色調変化"日本補綴歯科学会雑誌. 47・109. 88 (2003)
• [Publications] 水流 和徳: "鹿児島大学歯学部におけるOSCEトライアルの実施方法について"日本歯科医学教育学会抄録集. 38 (2003)