2015 Fiscal Year Research-status Report
Narrow Implantへの応用を目指した生体用チタン合金の高強度化
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15K20473
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| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
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Principal Investigator |
蘆田 茉希 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 助教 (50708386)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | チタン合金 / バイオマテリアル / 生体材料 / 機械的特性 / HPT加工 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年骨量の不足する症例が増加する中、小さな径で済むため期待が高まっている、Narrow Implantについて、大きな弱点である延性・耐久性の問題を解決して、高強度化を図ることを目的とする。本研究の大きな特徴は、一つに生体適合性の高いTi-6Al-7Nb合金が従来型同様に適用可能という点、また小寸法の合金の製法として、とくに結晶粒超微細化の点で有利かつ独特なHPT加工法を採用するという点にある。結晶粒径が1 μm以下になると従来粒径材（数十μm）に比べて2～4倍の高い強度が得られる。このためHPT加工条件を最適化して超微細粒材料を得ることが、高強度化のため、非常に重要となる。そこで、
高強度化を図るべく、HPT加工条件の最適化、加工前組織の最適化、加工後の熱処理条件の最適化を実施し、加工後の結晶組織、機械的性質の評価を行い、その関係を解明することを目指す。
本年度は、HPT加工条件である、圧力と回転数が組織と機械的特性に及ぼす影響を調べ、機械的特性の向上のための最適な加工条件の探索を行ってきた。その結果、Ti-6Al-7Nb合金にHPT加工を施すと結晶粒は微細化することがわかった。また加工条件は、圧力は6GPa、回転数は1、5回転で伸びを維持したまま引張強度を向上させることができることがわかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度はTi-6Al-7Nb合金にHPT加工を施し、加工条件の最適化を行ってきた。研究は当初計画通りに進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は最適な加工前組織の決定を行う。α+β型Ti-6Al-7Nb合金の加工前組織を熱処理によって等軸晶α組織、Bi-modal組織を得る。これにHPT加工を施し、組織と機械的特性を評価し、結果を比較することで、高強度化のメカニズムを解明する。
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| Causes of Carryover |
産前産後休暇及び育児休業のための中断のため
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
研究再開後、当初計画通りに使用予定
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