歯科用金属へのプラズマＣＶＤによるチタニアコーティング－白い金属を目指して－

2013 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 23592829
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 依田 正信 東北大学, 歯学研究科(研究院), 大学院非常勤講師 (70005073)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 丸森 亮太朗 東北大学, 歯学研究科(研究院), 大学院非常勤講師 (80534065) ; 奥平 泰久 東北大学, 大学病院, 医員 (80634534)
• Keywords: プラズマＣＶＤ / 歯科用合金 / チタニアコーティング

Research Abstract

本研究は最先端成膜プロセス技術の一つであるマイクロ波プラズマCVD（Chemical Vapor Deposition）成膜技術の応用により，歯科用金属の白色化を目的とするものである．
平成25年度は，より高純度の白金（99.99%以上）基板を用い成膜実験行った．
成膜条件は平成23年度に行ったチタンへのチタニア膜生成および，24年度に行った白金加金へのチタニア膜生成を試みた成膜条件を基に，マイクロ波出力(PM)を0.8 kW，1.0 kW，　1.2 kW，および成膜圧力(Ptot)を0.1 kPa，0.2 kPa，0.4 kPaとし，各組み合わせの条件下で，プラズマＣＶＤコーティングを行った．コーティング後の試料について（１）X線回析による結晶相同定，（２）高速分光光度計による測色（３）デジタルロックウェル硬度計による付着強度の評価，（４）SEMによる微細組織観察を行った．
（１）X線回析による結果はいずれに条件においても生成されていたのは主にルチル型のチタニアであった．（２）測色結果では、すべての条件にて金属表面にチタニア膜が生成されており金属色を遮蔽する結果得られた．しかし，白色というよりは灰白色に近い色調であった．（３）接着強度は低く，ロックウェル試験による付着強度評価においてマイクロ波出力(PM)0.8 kWの条件のものでは評価分類class3，マイクロ波出力(PM) 1.0 kW，　1.2 kWの条件では class2の評価であった．（4）ＳＥＭによる微細組織観察では比較的緻密な結晶が見られるが，組織的にはまだ脆弱であり，十分であるとは言えない．
以上より、金属色を遮蔽するという観点ではある程度の成果が得られた．しかし，接着力が不十分であり今後の課題として検討を要する．