2020 Fiscal Year Research-status Report
Comprehensive analysis of high-translucent dental zirconia ceramics
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19K10239
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
稲垣 亮一 東北大学, 歯学研究科, 講師 (60260444)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中村 圭祐 東北大学, 歯学研究科, 准教授 (30431589)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ジルコニア / 高光透過性 / 結晶 / イットリア |
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| Outline of Annual Research Achievements |
初年度の研究に引き続いて5 mol%イットリア安定化ジルコニア（5YZ）の結晶構造の分析を行った。5YZの代表として用いたLava Esthetic Zirconia (3M)では、粒径の大きいグレイン（平均0.75 um）のマトリックス中に、粒径の小さいグレイン（平均0.46 um）が集まった島状の構造が存在していることが分かった。エネルギー分散型X線分析（EDX）による元素分析の結果、この島状の構造部分ではイットリア濃度が低くなっていることが分かり、そのため低温劣化の影響を受けやすいことが示唆された。また、5YZの結晶構造をX線回折法（XRD）で分析し、得られたディフラクトグラムをリートベルト法で精密化して定性・定量分析を行った。リートベルト解析にはPDXL2（リガク）ソフトウェアを用い、結晶構造のスターティングポイントとして、ICSD（Inorganic Crystal Structure Database）に登録されている結晶構造を用いた。その結果、立方晶と正方晶で構成されているというよりは、2つの正方晶（一つは立方晶に近い格子定数を有する）で構成されていることが示唆された。
Lava Esthetic Zirconiaのほかに、4YZ（DDcube X2 HS, Dental Direkt)と5YZ（CopraSmile, Whitepeaks）の結晶構造の解析も行い、さらにそれらに対するサンドブラスト処理の影響を調べた。その結果、イットリア含有量が高いほど正方晶の割合が低くなることを確認した。また、サンドブラスト処理により4YZでも5YZでも菱面体晶が生成されることを示唆するXRDデータが得られた。今後、サンドブラストの菱面体晶がジルコニアの機械的性質に及ぼす影響を分析する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
初年度研究からの課題として残っていた4YZの解析も2年度目に実施することができた。また、ブランドの異なる5YZの結晶構造解析も実施することができた。先行研究で報告されているようにサンドブラスト処理により4YZでも5YZでも菱面体晶が生成することが分かったが、この結晶構造がジルコニアの機械的性質に及ぼす影響は不明であり、今後の研究課題として3年度目の研究で取り組むこととした。
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| Strategy for Future Research Activity |
4YZや5YZのサンドブラスト処理で生成される菱面体晶が機械的性質に及ぼす影響を詳細に調べ、材料学的知見を集積する。また、当初の計画に従って、4YZや5YZのモノリシック・クラウンの疲労試験や破折強度試験を行い、臨床にフィードバックできる情報を集積する。
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| Causes of Carryover |
コロナ禍の影響で一部計画していた出張や学会発表が延期となり、旅費が未使用となった。コロナ禍が収束次第積極的に国内外の学会で研究成果を発表する予定である。
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