2017 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 – 2020-03-31
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| Keywords | 生体材料 / 材料加工・処理 / 医療・福祉 |
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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。
これまでに、Ti-6Al-7Nb合金にHPT加工を施し、HPT加工条件である、圧力と回転数が加工後の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。
本年度も引き続き加工条件の探索を行った。Ti-6Al-7Nb合金に種々の加工条件においてHPT加工を行い、加工後の組織と機械的性質を調べた。その結果、Ti-6Al-7Nb合金にHPT加工を施すと結晶粒は低回転数では比較的大きい粒と超微細な結晶粒が混在しており、良好な引張特性が得られた。回転数を増加すると、結晶粒は全体的に超微細化し引張強さは増加するものの破断伸びが大幅に減少することがわかった。
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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
これまでに、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。
本年度も引き続き、加工条件の探索を行った。研究は当初の計画通りに進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の研究については、加工前組織の最適化を行う。
Ti合金に加工前に熱処理を加え、種々の加工前組織にHPT加工を施す。
加工後に組織と機械的性質を調べ、これまでの結果と比較しながら加工前組織の最適化を行う。
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| Causes of Carryover |
産前産後の休暇および育児休業の取得に伴う補助事業期間延長のため
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