チタン系バイオマテリアル開発のための総合的研究

• 研究課題/領域番号: 13450050
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機械材料・材料力学
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 小茂鳥 潤 慶應義塾大学, 理工学部, 助教授 (30225586)
• 研究分担者: 山田 健人 慶應義塾大学, 医学部, 助教授 (60230463) ; 鈴木 哲也 慶應義塾大学, 理工学部, 助教授 (10286635) ; 岡 浩太郎 慶應義塾大学, 理工学部, 助教授 (10276412) ; 片平 和俊 理化学研究所, 研究員 ; 西野 創一郎 (西野 創一朗) 茨城大学, 工学部, 講師 (00272112) ; 木村 綾子 慶應義塾大学, 理工学部, 助手 (30327689)
• 研究期間 (年度): 2001 – 2002
• 研究課題ステータス: 完了 (2002年度)
• 配分額: 9,900千円 (直接経費: 9,900千円); 2002年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円); 2001年度: 6,700千円 (直接経費: 6,700千円)
• キーワード: バイオマテリアル / チタン合金 / 溶出イオン / ELID研削 / 表面改質 / 生体材料 / ステンレス鋼 / マクロファージ / 生体適合性 / ELID法

研究概要

(1)腐食,摩耗,応力負荷のもとでのバイオマテリアルの劣化挙動の観察:昨年度試作した,腐食/摩耗/疲労試験システムを利用して本年度は,金属系バイオマテリアルの評価実験を行った.実験結果を基礎として,バイオマテリアルとして実用するために必要となる力学的特性について明確にした.
(2)ELID法によるチタン系合金の表面研削手法の確率:昨年度は,砥石や研削条件を適切に選択することにより,チタン系合金の表面鏡面仕上げがELID研削により成し遂げられる可能性を見いだした.本年度はそれを基礎として実際に鏡面仕上げの実現を試みた.
(3)チタン系合金の表面改質:昨年度までは,PVD法やマグネトロンスパッタリングによりチタン合金の表面改質を行った.本年度は新しい手法として,ELID研削を表面改質手法として導入することとした.具体的にはELID研削により表面仕上げを施した試験片の,腐食,摩耗,疲労特性を評価し,研削条件と表面改質効果の関係を明らかにした.

研究成果

• [文献書誌] Masayoshi MIZUTANI: "Effect of ELID Grinding Method on Corrosion resistance and Micro-Hardness of Metallic Biomaterials (Ti-6Al-4V alloy)"Conference proceedings of 5th international conference and general meeting of EUSPEN, Germany, May(2003).
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Yutaka Kameyama: "Effect of FPB(Fine Particles Bombardment) Treatment on the Friction Coefficient of Ti-6A1-4V Alloy"10^<th> World Conference on Titanium, Hamburg, July(2003).
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Yusuke Goto: "Effect of Plastic Deformation and Static Stress on Corrosion of Ti-6A1-4V Alloy"10^<th> World Conference on Titanium, Hamburg, July(2003).
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Kazue Murakami: "Biocompatibility of Ti-6A1-4V Alloy Modified by Fine Particle Bombardment (FPB)"10^<th> World Conference on Titanium, Hamburg, July(2003).
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Yosuke Ohmori: "Corrosive Wear Mechanism of Ti-6A1-4V Alloy in Vitro"International Conference on Erosive and Abrasive Wear (ICEAW II),Cambridge, Sept.(2003).
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Hitoshi Ohmori: "Improvement of Corrosion Resistanace in Metallic Biomaterials by a New Electrical Grinding Technique"Annuals of CIRP, San Sebastian, Aug.(2002).
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Mizutani Masayoshi: "Effects of ELID Grinding Condition on Corrosion Response of Metallic Biomaterials(Ti-6Al-4V alloy)"6^<th>International Conference on Progress of Machining Technology(ICPMT),Xian, P.R.China, Sept.(2002).
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Mizutani Masayoshi: "Surface Finishing for Biomaterials-Application of The ELID Grinding Method"Third International Conference on AMDP, Daegu, Korea, Oct.(2002).
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 片平和俊: "ELID研削による耐食金属材科の表面機能改善"型技術. 17巻8号. 126-127 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 水谷正義: "金属系生体材料(Ti-6Al-4V合金)の腐食特性に及ぼすELID研削の影響"2002年度精密工学会春季大会学術講演会,東京,3月.
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 水谷正義: "金属系生体材料(Ti-6Al-4V合金)の表面安定化に及ぼすELID研削条件の影響"2002年度精密工学会秋季大会学術講演会,熊本,10月.
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 片平和俊: "ELID研削による表面機能性の改善(ステンレス鋼の腐食特性に及ぼすELID研削の効果)"2001年度精密工学会秋季大会学術講演会,大阪,9月.
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Masayoshi Mizutani: "Effect of ELID Grinding Method on Corrosion resistance and Micro-Hardness of Metallic Biomaterials (Ti- 6Al-4V alloy)"Conference proceedings of 5th international conference and general meeting of EUSPEN, Germany. (2003)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Yutaka Kameyama: "Effect of FPB(Fine Particles Bombardment) Treatment on the Friction Coefficient of Ti-6Al-4V Alloy"10^<th> World Conference on Titanium, Hamburg. (2003)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Yusuke Goto: "Effect of Plastic Deformation and Static Stress on Corrosion of Ti-6Al-4V Alloy"10^<th> World Conference on Titanium,Hamburg. (2003)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Kazue Murakami: "Biocompatibility of Ti-6A1-4V Alloy Modified by Fine Particle Bombardment (FPB)"10^<th> World Conference on Titanium, Hamburg. (2003)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Yosuke Ohmori: "Corrosive Wear Mechanism of Ti- 6A1-4V Alloy in Vitro"International Conference on Erosive and Abrasive Wear (ICEAW II ), Cambridge. (2003)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Hitoshi Ohmori: "Improvement of Corrosion Resistance in Metallic Biomaterials by a New Electrical Grinding Technique"Annuals of CIRP, San Sebastian. (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Mizutani Masayoshi: "Effects of ELID Grinding Condition on Corrosion Response of Metallic Biomaterials(Ti- 6Al-4V alloy)"6^<th> International Conference on Progress of Machining Technology(ICPMT), Xian, P.R..China. (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Mizutani Masayoshi: "Surface Finishing for Biomaterials-Application of The ELLD Grinding Method"Third International Conference on AMDP, Daegu, Korea. (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Masayoshi MIZUTANI: "Effect of ELID Grinding Method on Corrosion resistance and Micro-Hardness of Metallic Biomaterials (Ti-6Al-4V alloy)"Conference proceedings of 5th international conference and general meeting of EUSPEN, Germany, May(2003).
• [文献書誌] Yutaka Kameyama: "Effect of FPB(Fine Particles Bombardment) Treatment on the Friction Coefficient of Ti-6A1-4V Alloy"10^<th> World Conference on Titanium, Hamburg, July(2003).
• [文献書誌] Yusuke Goto: "Effect of Plastic Deformation and Static Stress on Corrosion of Ti-6A1-4V Alloy"10^<th> World Conference on Titanium, Hamburg, July(2003).
• [文献書誌] Kazue Murakami: "Biocompatibility of Ti-6A1-4V Alloy Modified by Fine Particle Bombardment (FPB)"10^<th> World Conference on Titanium, Hamburg, July(2003).
• [文献書誌] Yosuke Ohmori: "Corrosive Wear Mechanism of Ti-6A1-4V Alloy in Vitro"International Conference on Erosive and Abrasive Wear(ICEAWII), Cambridge, Sept.(2003).
• [文献書誌] Hitoshi Ohmori: "Improvement of Corrosion Resistance in Metallic Biomaterials by a New Electrical Grinding Technique"Annuals of CIRP, San Sebastian, Aug.(2002).
• [文献書誌] Mizutani Masayoshi: "Effects of ELID Grinding Condition on Corrosion Response of Metallic Biomaterials(Ti-6A1-4V alloy)"6^<th> International Conference on Progress of Machining Technology(ICPMT), Xian, P.R.China, Sept.(2002).
• [文献書誌] Mizutani Masayoshi: "Surface Finishing for Biomaterials-Application of The ELID Grinding Method"Third International Conference on AMDP, Daegu, Korea, Oct.(2002).
• [文献書誌] 片平和俊: "ELID研削による耐食金属材料の表面機能改善"型技術. 17巻8号. 126-127 (2002)
• [文献書誌] 水谷正義: "金属系生体材料(Ti-6A1-4V合金)の腐食特性に及ぼすELID研削の影響"2002年度精密工学会春季大会学術講演会,東京,3月.
• [文献書誌] 水谷正義: "金属系生体材料(Ti-6A1-4V合金)の表面安定化に及ぼすELID研削条件の影響"2002年度精密工学会秋季大会学術講演会,熊本,10月.
• [文献書誌] 片平和俊: "ELID研削による表面機能性の改善(ステンレス綱の腐食特性に及ぼすELID研削の効果)"2001年度精密工学会秋季大会学術講演会,大阪,9月.
• [文献書誌] 永田仁: "異なる表面性状を有するTi-6Al-4V合金の腐食特性"材料と環境討論会論文集. 187-190 (2001)
• [文献書誌] 水谷正義: "金属系生体材料(Ti-6Al-4V合金)の腐食特性に及ぼすELID研削の影響"精密工学会春季学術講演論文集. (2002)
• [文献書誌] 片平和俊: "ELID研削による表面機能改善(ステンレス鋼の腐食特性の及ぼすELID研削の効果)"精密工学会秋季大会学術講演論文集. 339 (2001)
• [文献書誌] 前田澄満: "金属系生体材料の腐食挙動に及ぼすマクロファージの影響"日本機械学会2001年度年次大会講演論文集. IV. 65-66 (2001)
• [文献書誌] 前田澄満: "ポリエチレン粒子を添加したマクロファージ培養液中におけるステンレス鋼の腐食"第48回材料と環境討論会講演集. 489-492 (2001)