2006 Fiscal Year Annual Research Report
チタン合金製生体部品の電子線照射による超高能率仕上げ法
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16760096
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
岡田 晃 岡山大学, 大学院自然科学研究科, 助教授 (60263612)
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| Keywords | 電子ビーム / 生体材料 / 表面仕上げ / 表面改質 / チタン合金 / 耐食性 / 撥水性 |
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| Research Abstract |
昨年度までに,ビームのエネルギー密度および照射回数が平滑化特性に及ぼす影響を明らかにするとともに,その平滑化のメカニズムについて検討を行った,また,電子ビーム照射表面の組織観察,および照射条件との相関を明らかにした.さらに,電子ビーム照射面の硬度,耐摩耗性の評価を行い,表面改質効果を確認した.今年度は以下に示す2項目について重点的に検討を行った.
1.電子ビーム照射面の耐食性,撥水性の評価
大面積パルス電子ビーム照射面の耐食性についてアノード分極電流法により評価を行った.その結果,もともと耐食性の高いチタン合金に対し,電子ビーム照射によりさらに耐食性を向上できることが分かった.特に,ビームのエネルギー密度による影響も検討し,耐食性を向上させる最適条件も明らかとなった.また,接触角試験機を用いて,電子ビーム照射面の撥水性についても評価を行った.その結果未照射面と比較すると,撥水性が向上することが明らかとなった.
2.生体材料製品への照射
まず,実際のインプラント部品,膝関節大腿骨コンポーネントや股関節シェルカップ,大腿骨外側固定用プレートに対して,電子ビーム照射を行い各部の平滑化効果を評価した.その結果,膝関節大腿骨コンポーネント,および大腿骨外側固定用プレートには各部において十分な平滑化が可能であり,実用の可能性が高いことが分かった.一方,股関節シェルカップにおいてはビームが十分に照射されない部分が存在することが明らかとなった.
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