2006 Fiscal Year Annual Research Report
超塑性変形した炭酸含有アパタイト焼結体の生体材料への応用
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17592053
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| Research Institution | Asahi University |
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Principal Investigator |
足立 正徳 朝日大学, 歯学部, 助教授 (60076057)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
土井 豊 朝日大学, 歯学部, 教授 (40116067)
若松 宣一 朝日大学, 歯学部, 助手 (00158594)
亀水 秀男 朝日大学, 歯学部, 講師 (00152877)
飯島 まゆみ 朝日大学, 歯学部, 助手 (80164838)
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| Keywords | アパタイト / 超塑性変形 / 曲げ変形 / X線回折 / 生体親和性 / 伸び変形 |
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| Research Abstract |
炭酸含有アパタイト焼結体は生体親和性に富み、吸収性を有することから硬組織代替材として広く応用できることが示唆されている.我々は炭酸含有アパタイト焼結体を成形加工して骨置換材料等に応用するための方法として、高温での超塑性現象を利用して炭酸含有アパタイト焼結体を任意な形態に成形できる可能性を示した。今年度においては炭酸含有アパタイト焼結体の高温での曲げ、引張り特性を検討した。その結果、炭酸含有アパタイト焼結体の四角柱状試料の3点曲げでは、焼結体をほぼ直角に湾曲させられることができた。しかもその屈曲箇所での物性(ビッカース硬さ)の差、X回折による結晶構造解析およびSEM観察による差はほとんどなかった。引張りによる伸びの場合、その伸びの変形量は最大で17%であり、引張り荷重でも破断することなく僅かな伸びを生じることが示され、その際、結晶が引張り方向に配向することもわかった。また引張りの場合、炭酸ガスの放出に伴う空隙が多数生じ、かなりポーラスな状態になっていた。このような状態では強度の低下も否めないが、一方では骨欠損部位への補填材や骨増生用の材料としての応用の可能性が示唆された。さらに、高温変形後の焼結体には、炭酸が約9%残留していることがわかった。しかしながら、圧縮、曲げおよび引張り荷重での大きな塑性変形において、加熱温度、荷重等によってクラックが発生する場合があった。次年度では、歪速度とクラック発生の関係および塑性変形のメカニズム等を調べ、生体親和性も検討する予定である。
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