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研削によるインプロセス表面改質とその効果発現メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 16360057
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 久森 紀之  上智大学, 理工学部, 助手 (80317510)
片平 和俊  理化学研究所, 中央研究所大森素形材工学研究室, 研究員 (70332252)
大森 整  理化学研究所, 中央研究所大森素形材工学研究室, 研究員 (50233276)
研究期間 (年度) 2004 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
15,000千円 (直接経費: 15,000千円)
2006年度: 4,400千円 (直接経費: 4,400千円)
2005年度: 3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2004年度: 7,000千円 (直接経費: 7,000千円)
キーワードELID研削 / 表面改質加工 / 細胞毒性評価 / マクロファージ / 骨芽細胞 / 微粒子ピーニング / 研削 / 生体適合性 / 耐食性 / 耐摩耗特性 / 表面改質 / 微粒子ピーニング処理 / チタン合金
研究概要

本年度はまず,以下の3項目をまず実施した.
1 被処理部材の腐食・磨耗特性の評価:実際に体内で生体材料が使用される場合には,単に腐食のみが作用するばかりでなく腐食と磨耗の両者が同時に作用する.したがってそのような過酷な環境下における特性にも優れている必要がある.そこでまず摩擦・磨耗特性の評価を行った.つづいて申請者が開発したトライボコロージョンシステムにより腐食と磨耗とが同時に作用する場合の劣化挙動について評価した
2 被処理部材の細胞毒性の評価:生体内に人工物を埋入する場合,その材料が生体に対して毒性を持たないということが非常に重要な因子となる.そこで本研究では骨芽細胞とマクロファージの培養を滅菌した表面改質試験片上で行い,細胞増殖率の変化を調べた.これにより,細胞に対する毒性の有無を知ることができる.また,同様な環境下で細胞の発生する信号であるサイトカインの測定を行うことにより,試料の細胞毒性を評価した.
3 実験動物を利用した生体適合性評価:人工物の生体適合性を評価するためには前述の細胞毒性の評価に加えラットなどの実験動物を利用して安全性を評価する必要がある.ここでは2つの面から検討を行う.まず一方は,人工物が生体に及ぼす影響についての検討である.これに関して,表面改質処理を施した試料をラットに埋入しその周辺の骨組織などの標本調査を行うことにより調べた.もう一方は,生体が人工物に及ぼす影響である.これに関しては一定期間埋入した試験片の破壊靭性試験を行うことにより評価した,
また,最後に研究成果に対する総合的検討を加え,学術的観点から表面改質機能発現メカニズムを明確にした.なお,これらの成果に関しては,現在,原著論文として執筆中である.

報告書

(4件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2006 2005 2004

すべて 雑誌論文 (15件)

  • [雑誌論文] 耐食金属材料の高温酸化挙動に及ぼす表面改質加工の効果2006

    • 著者名/発表者名
      片平和俊, 水谷正義, 齋藤智之, 小茂鳥潤, 上原嘉宏, 大森整
    • 雑誌名

      砥粒加工学会誌 50巻・3号

      ページ: 124-129

    • NAID

      10017285105

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] SCM435H鋼の疲労特性に及ぼす微粒子ピーニング/窒化複合表面処理の影響2006

    • 著者名/発表者名
      菊池将一, 亀山雄高, 深沢剣吾, 小茂鳥潤
    • 雑誌名

      砥粒加工学会誌 50巻・3号

      ページ: 134-137

    • NAID

      10017285137

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Investigation on Grinding Characteristics and Surface-Modifying Effects of Biocompatible Co-Cr Alloy2006

    • 著者名/発表者名
      H.Ohmori, K.Katahira, Y.Akinou, J.Komotori, M.Mizutani
    • 雑誌名

      Annals of the CIRP Vol.55 No.1

    • NAID

      10018576779

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Control of Surface Modified Layer on Metallic Biomaterials by an Advanced Elid Grinding System (EG-X)2006

    • 著者名/発表者名
      M.Mizutani, J.Komotori, K.Katahira, H.Ohmori
    • 雑誌名

      International Journal of Modern Physics B Vol.20 No.25

      ページ: 3605-3610

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Investigation on Grinding Characteristics and Surface-Modifying Effects of Biocompatible Co-Cr Alloy2006

    • 著者名/発表者名
      H.Ohmori, K.Katahira, Y.Akinou, J.Komotori, M.Mizutani
    • 雑誌名

      Annals of the CIRP Vol.55-1(CD-ROM)

    • NAID

      10018576779

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Control of Surface Modified Layer on Metallic Biomaterials by an Advanced Elid Grinding System (EG-X)2006

    • 著者名/発表者名
      M.Mizutani, J.Komotori, K.Katahira, H.Ohmori
    • 雑誌名

      International Journal of Modern Physics B Vol.20-25

      ページ: 3605-3610

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Investigation on Grinding Characteristics and Surface-Modifying Effects of Biocompatible Co-Cr Alloy2006

    • 著者名/発表者名
      H.Ohmori, K, Katahira, Y.Akinou, J.Komotori, M.Mizutani
    • 雑誌名

      Annals of the CIRP Vol.55 No.1(CD-ROM)

    • NAID

      10018576779

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Control of Surface Modified Layer on Metallic Biomaterials by an Advanced Elid Grinding System (EG-X)2006

    • 著者名/発表者名
      M.Mizutani, J.Komotori, K, Katahira, H.Ohmori
    • 雑誌名

      International Journal of Modern Physics B Vol.20 No.25

      ページ: 3605-3610

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 耐食金属材料の高温酸化挙動に及ぼす表面改質加工の効果2006

    • 著者名/発表者名
      片平和俊, 水谷正義, 齋藤智之, 小茂鳥潤, 上原嘉宏, 大森整
    • 雑誌名

      砥粒加工学会誌 50巻 3号

      ページ: 124-129

    • NAID

      10017285105

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] DLC皮膜と超精密金型の密着性向上に果たす表面改質加工面の効果,2005

    • 著者名/発表者名
      片平和俊, 前濱文人, 小茂鳥潤, 水谷正義, 大森整, 西口晃, 岩木正哉, 進藤久宜, 島崎景正
    • 雑誌名

      砥粒加工学会誌 49巻 3号

      ページ: 152-156

    • NAID

      10014488599

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 電解インプロセスドレッシング(ELID)研削を施したSUS316ステンレス鋼の腐食挙動2005

    • 著者名/発表者名
      水谷正義, 小茂鳥潤, 永田 仁, 片平和俊, 大森 整
    • 雑誌名

      材料 54巻 11号

      ページ: 1178-1183

    • NAID

      110006266430

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 電気化学反応を利用した表面改質加工技術に関する研究-被加工物に対する電流印加の影響-2004

    • 著者名/発表者名
      水谷正義
    • 雑誌名

      砥粒加工学会誌 48巻・7号

      ページ: 5-5

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 異なる再溶融処理を施した自溶合金溶射部材の界面密着強度評価2004

    • 著者名/発表者名
      亀山雄高
    • 雑誌名

      材料試験技術 Vol.49・No.3

      ページ: 6-6

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Investigation on Color-Finishing Process Conditions for Titanium Alloy Annlying a New Electrical Grinding Process2004

    • 著者名/発表者名
      Ohmori, H.
    • 雑誌名

      Annals of the CIRP Vol.53・No.1

      ページ: 4-4

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 腐食・摩耗・疲労試験システムの構築とチタン合金の損傷評価2004

    • 著者名/発表者名
      清水裕典
    • 雑誌名

      材料試験技術 Vol.49・No.4

      ページ: 6-6

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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