新しい粉末冶金法による金属・セラミックス生体インプラントのオンデマンド複製

2009 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21560125
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 鈴木 裕之 Hiroshima University, 工学研究科, 助教 (90284158)
• Keywords: 歯科 / 複製 / 高速遠心成形 / 超臨界含浸発泡

Research Abstract

本年度の研究では,プロセス全体を俯瞰して,まず膨張雄型と成形型の樹脂の選定を行い,高純度アルミナ系の人工歯の成形・焼結を行った.以下に結果をまとめる.
膨張型には,ポリスチレン樹脂を選定した.これを,新規導入した圧力容器中に設置して,窒素を150℃,15MPaまでの条件で含浸させ,その後圧力を開放することで樹脂をほぼ均一に発泡膨張させることに成功した.なお,膨張量は焼結収縮を補償するのに十分な量であった.
上述の発泡樹脂を熱硬化系の樹脂中に埋設し,成型型を作製したところ,樹脂から余剰の窒素が溶け出し,表面が荒れてしまった.しかし.その後の選択溶解により発泡樹脂のみを溶かし出し,目的形状の空隙を持つ成形型を作製することができた.この成形型は,高速遠心成形に耐えるだけの強度を持っていた.
上述の成形型にアルミナの水系泥しょうを充填し,高速遠心成形法により成形することで,粉末が密に充填した成形体を作製することができた。成形後は,型ごと真空中で加熱することで型を熱分解除去することができた.また,この成形体は,一応焼結が可能であった.しかし,クラックの発生と,焼結密度の低さ(約90%)に関しては,改善の余地がある.