2006 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, 大学院理工学研究科, 教授 (20026321)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大崎 堅 山口大学, 大学院理工学研究科, 助教授 (30035050)
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| Keywords | プラズマジェット / 熱プラズマ溶射 / 傾斜構造膜 / バイオセラミックス溶射 / 水酸化アパタイト / 微細構造制御 / カーボンナノ構造体 / TiO_2合成 |
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| Research Abstract |
平成17年度に引き続き、直流プラズマジェットを基礎とした高次制御熱プラズマプロセス装置を用いた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た検討を行った。
1.CH_4ガスのみを原料としてカーボンナノクラスタの合成が可能なことを確認し、H_2ガスを添加することにより、カーボンナノクラスタの回収量が増加することを見出した。
2.CH_4とH_2ガスを原料として基板にNiを用いる、あるいはNi粉末を原料ガスに添加することによりカーボンナノクラスタの合成が促進されることを見出した。
3.Ti粉末を原材料として、大気中でのTiO_2粉末の合成を試みているが、層流ジェットを用いることによりアナターゼ型TiO_2の合成が可能なことを見出した。ルチル型に対するアナターゼ型の相対比率は、ガス噴射冷却の位置、TiO_2粉末の注入位置に依存することを確認した。
4.Ti基板上への水酸化アパタイト(HAP)溶射膜の作製を、Ti粉末とHAP粉末を用いた3層(Ti 100%、Ti 50%+HAP 50%、HAP 100%)の傾斜構造膜の溶射により実施した。ジェットパワー4〜6kWの範囲で行ったが、作製された膜は比較的緻密(気孔率3%以下)で基板とよく密着していた。
5.HAP溶射膜の配向度、密着強度はジェットパワー、基板位置等に依存しており(注入粉末材料の加熱・溶融状態)、最適な組合せにより所望の膜が得られる可能性を見出した。
6.平成18年度に購入したプラズマプロセス測定システムを用いてプラズマジェット温度、注入粉末材料の速度、温度の測定に関する予備実験を開始した。
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