2018 Fiscal Year Research-status Report

Development of New Style Resin Composites Using Hybrid Claster Fillers

Research Project

Project/Area Number	17K06069
Research Institution	Osaka Institute of Technology
Principal Investigator	西川出大阪工業大学, 工学部, 教授 (90189267)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	脇裕之岩手大学, 理工学部, 教授 (30324825) 高橋英和東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 教授 (90175430)
Project Period (FY)	2017-04-01 – 2020-03-31
Keywords	コンポジットレジン / クラスターフィラー / デジタル画像相関法 / ひずみ / 応力拡大係数
Outline of Annual Research Achievements	コンポジットレジンの強度特に疲労強度の向上を目指して、フィラー材の検討を行ってきた。本年度は特にクラスターフィラーによるハイブリッド化とともにジルコニアフィラーを添加することでの強度向上を狙った。クラスターフィラーの混合による強度向上については微細粒の果たす役割が多き事、これらと中規模龍系のフィラーのハイブリッド化は極めて有効であることを見出した。これに対してジルコニアセラミックスフィラー混合による高度向上については飛躍的な成果を上げることはできなかった。しかし、これら異種のフィラー材のハイブリッド化による強度向上手法の開発に対しては一定の道筋を得ることができたと考える。一方、力学的特性評価のために新規開発を行っているデジタル画像相関法による各種力学量計測手法の開発は大きく進展した。多軸ひずみの計測は結晶粒オーダーでの微細ひずみの計測に目途が立った。またき裂先端の力学量評価として応力拡大係数の高精度計測にも有効な改良を加えることができ、極めて高い精度の応力拡大係数値評価を可能とした。特に斜めき裂に代表される混合モードの力学量評価については、モードⅠおよびモードⅡ応力拡大係数値の正確な評価は言うに及ばず、き裂の傾き角の評価も可能となった。さらにこの手法を切欠き問題に発展させ、切欠き形状、特に切欠き底半径の正確な計測にも応用できることを明らかにした。このように各種力学量の把握を同時に行えるシステム開発を終えることができた。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 研究実績の概要でも述べたが、異種フィラー材のハイブリッド化についてはある程度道筋がついた。また強度向上に資する因子の抽出とその改良への目途も立った。またその際に必要となる非接触計測法であるデジタル画像相関法のさらなる改良に対する課題抽出と改良への手掛かりについてもある程度目途が立った。
Strategy for Future Research Activity	異種フィラー材のハイブリッド化についてはある程度道筋がついたので、強度向上に資する因子の抽出とその改良を目指す。その際に必要となる非接触計測法であるデジタル画像相関法のさらなる改良を目指し、この手法を用いて総合的に優れたコンポジットレジン開発へと結びつけている計画である。
Causes of Carryover	当初予定した消耗品費として新規フィラー作成費を次年度回しにさせて頂いたため、2万円弱の次年度使用額が生じた。最終年度はこれに加えて大半をフィラー作成費にあてる予定である。さらに残りは成果発表のための旅費に用いる予定である。