2014 Fiscal Year Research-status Report
ナノインデンテーションを応用したエナメル小柱の物理的特性の解明
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25861808
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| Research Institution | Showa University |
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Principal Investigator |
荻野 玲奈(田中玲奈) 昭和大学, 歯学部, 助教 (80585779)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | ナノインデンテーション / エナメル小柱 / 球状圧子 / 応力ひずみ曲線 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
エナメル質の大部分はエナメル小柱で構成されるため，エナメル質の物理的特性を評価するには，エナメル小柱に限局したナノレベルの物性試験を行うことが必要である．これまでの研究では，トライボスコープ（Shimadzu）を用いて，荷重に対する接触面積の大きい直径1.0μmの球状圧子で弾性領域を測定し，接触面積の小さい直径0.5μmの球状圧子で塑性領域を測定して，両者の接触面積が連続したことからエナメル小柱の応力ひずみ曲線を求めていたが，トライボインデンター（Hysitron) に直径0.5μm または1.0μm の超微小な球状圧子を用いることにより，超低荷重でのインデントが可能になったことから，一つの圧子でナノレベルの準静的試験を行い，応力ひずみ曲線を得ることができた．
0.5μmの球状圧子を用いてSPM観察下で溶融石英とエナメル小柱に，それぞれ最大荷重500μN および300μN でパーシャルアンローディングを行い，平均接触面積に対する圧力(Hardness) とひずみから応力ひずみ曲線を求めた．Radiusと接触面積からひずみを求めると溶融石英の応力ひずみ曲線が得られた．溶融石英の弾性係数の値から正確な応力ひずみ曲線が得られる接触深さを算出し，パーシャルアンローディングにより得られた溶融石英の応力ひずみ曲線図は連続した曲線を示した エナメルサンプルにおいても，球状圧子によるナノインデンテーション法により溶融石英の応力ひずみ曲線と同様の曲線を得ることができた．
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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
新規にトライボインデンターを測定機器として採用したところ，計画通りに測定を進めることができているため．
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| Strategy for Future Research Activity |
エナメル質に35％過酸化水素を用いてホワイトニングを行った後，同様にエナメル小柱の物性の評価を行う．
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| Causes of Carryover |
トライボインデンターを利用したためトライボスコープに比べ作業効率が高く高精度の測定が可能となり，チップの消耗を防ぐことができチップの購入頻度を減らすことができたため．また，エナメル小柱の結晶構造の解析に2014年度末に導入したエックス線回折装置を用いることになり，解析にあたり2015年度に有料講習の受講や解析依頼の予定があるため．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
研究成果について学会発表を行う．2014年度末に設置されたエックス線回折装置の有料講習の受講および解析依頼に使用する．また，トライボインデンターの使用頻度の増加が予想されるため，チップの消耗頻度に応じてチップを購入する．
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