| Project/Area Number |
15656162
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Exploratory Research
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Field |
Inorganic materials/Physical properties
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| Research Institution | Kansai University |
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Principal Investigator |
幸塚 広光 関西大学, 工学部, 教授 (80178219)
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| Project Period (FY) |
2003 – 2004
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2004)
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| Budget Amount *help |
¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000)
Fiscal Year 2004: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
Fiscal Year 2003: ¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
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| Keywords | 有機-無機複合体 / ゾル-ゲル法 / セルロース / シリカ / 人工骨 / ヤング率 / 曲げ強度 / 有機無機複合体 / 有機無機ハイブリッド / ポリビニルピロリドン |
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| Research Abstract |
自然骨に近いヤング率と曲げ強度をもつ材料の実現を目指し、アセチルセルロース(AC)/シリカ複合体をゾルーゲル法によって作製した。Si(OCH_3)_4(TMOS)-AC-H_2O-HNO_3-THF-CH_3OC_2H_4OH溶液をゲル化させ、30-70℃の種々の温度で乾燥させ、複合体を得た。モノマー換算のモル比AC/TMOS=0.5及び1.0の溶液から作製した複合体においては、ACに富むマトリックス中にミクロンオーダーのシリカリッチの粒子が分散していることがわかった。一方、モル比AC/TMOS=2.0の溶液から作製した複合体では、ACリッチマトリックスとシリカリッチ粒子の界面が明瞭でなかった。AC/TMOS比にかかわらず、複合体はマシナビリティーを示し、電気ノコギリによって5mm×2mm×4.4mmの直方体の試片に成形することができた。成形した試片を用いて3点曲げ試験によって力学的性質を評価したところ、出発溶液中のAC/TMOS比の増加とともに塑性変形の程度と破断歪みは増大し、ヤング率と曲げ強度は減少した。ゲルを乾燥させる温度を高くするとヤング率と曲げ強度は増大した。AC/TMOS比と乾燥温度を変化させることによって、ヤング率1.8-3.9GPa、曲げ強度48-100MPaの複合体を作製することができた。
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