| 研究課題/領域番号 |
16360342
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
構造・機能材料
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
井口 泰孝 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90005413)
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| 研究分担者 |
大内 千秋 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00312603)
成島 尚之 東北大学, 先進医工学研究機構, 教授 (20198394)
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| 研究期間 (年度) |
2004 – 2005
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| 研究課題ステータス |
完了 (2005年度)
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| 配分額 *注記 |
7,100千円 (直接経費: 7,100千円)
2005年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2004年度: 3,900千円 (直接経費: 3,900千円)
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| キーワード | 生体材料 / チタン / チタン合金 / 回転曲げ疲労試験 / 細線 / 生体適合性 / 疲労限 / 生体刺激電極 / 摩耗粉 / 摩擦摩耗 / ピンオンディスク / イオン溶出 / 冷間加工性 / 表面処理 / 擬似体液 |
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| 研究概要 |
1.チタン製生体刺激用埋め込み電極の作製
(1)α+β型チタン合金Ti-4.5Al-6Nb-2Fe-2Mを素材とした直径100μmまでの線引きにおいて、チタンのような活性な材料の表面処理としては陽極酸化が有効であることおよび大気酸化を用いる場合にはできる限り低温で行う必要があることが示唆された。
(2)β型チタン合金Ti-14Mo-3Nb-1.5Zrを素材として直径42μmという極細線の作製に成功した。潤滑用酸化皮膜の作製には低温大気酸化を用いた。また、陽極酸化を利用して、直径100μmまでの線引きにも行った。陽極酸化を利用したものは比較的良好な表面性状を示した。
(3)4NのCPチタンを素材として直径47μmという細線の作製に成功した。従来、市販のチタン細線として得られる最も細い直径50μm(実測46μm)のものと比較して、開発材の表面性状は良好であった。
(4)α型Ti-10Zr合金を素材として直径51μmという細線の作製に成功した。合金線としては表面性状が良好であり、また機械的特性にも優れることから、直径51μmのTi-10Zr合金線を素線とした7本撚り線および7X7本撚り線を作製した。
2.特性評価
(1)開発CPチタン線直径50μm材では、最高引張強度980'MPaおよび引張伸び値3.5%が得られた。市販材と比較して強度、伸び値ともにわずかではあるが優れていた。また、α型Ti-10Zr合金細線やβ型Ti-14Mo-3Nb-1.5Zr合金細線においても機械的特性を評価した。
(2)回転曲げ疲労試験における疲労限は、開発CPチタン直径50μm材の200MPaに対し、市販直径50μm材では300MPaであった。10^7回まで破断しなかった両試料の疲労試験後の側面観察により、市販材において開発材よりも滑らかな表面となっており、疲労限への関連が示唆された。
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