2005 Fiscal Year Annual Research Report
高次制御熱プラズマを用いた高品質バイオセラミックスコーティング
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17204053
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| Research Institution | Yamaguchi University |
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Principal Investigator |
福政 修 山口大学, 工学部, 教授 (20026321)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大崎 堅 山口大学, 工学部, 助教授 (30035050)
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| Keywords | プラズマジェット / 熱プラズマプロセス / プラズマ溶射 / 傾斜構造膜 / 水酸化アパタイト / カーボンナノ構造体 / フェライト合成 / MgO溶射膜 |
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| Research Abstract |
本課題では、直流プラズマジェット発生器を基礎とした熱プラズマプロセス装置の高品質材料プロセスへの適用可能性を検討するとともに、プラズマ溶射による高品質水酸化アパタイト膜作製法の確立を目指している。
平成17年度において具体的に検討した項目について以下にまとめる。
1.強制伸長型プラズマジェット発生器を用いた熱プラズマプロセス装置の動作特性をArガスを作動ガスとして調べた。アーク電圧の電圧変動率、ジェットの熱効率等から判断して広い動作領域にわたって安定なジェットの発生が可能なことを確認した。
2.混合粉末を原材料としてフェライト粉末の高速合成を試み、所用の磁化特性を持ったフェライト粉末が瞬時に合成されることを確認した。
3.CH_4とH_2ガスを原料としてカーボンナノ構造体の合成を試み、いわゆる触媒金属の添加なしでカーボンナノファイバーの連続合成が可能なことを見出した。
4.Ti粉末を原材料として、大気中での操作によりTiO_2粉末の合成を試みた。プロセス進行中のジェットに局所的な冷却を加えることにより、ルチル型とアナターゼ型の比率の制御が可能なことを見出した。
5.MgO粉末を用いたMgO膜の溶射を試み、本装置の適用可能性を確認した。また、キャリアガスとしてH_2ガスを添加することによりジェットの温度分布等が変化し、これを活用することにより気孔率の小さい高品質溶射膜の作製が可能なことを確認した。
6.Ti基板上への水酸化アパタイト(HAP)膜の作製を試み、Ti粉末とHAP粉末を用いた3層構造(Ti 100%、Ti 50%+HAP 50%、HAP 100%)の傾斜構造の溶射を行った。これにより密着性能が向上することを確認した。
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