| 研究課題/領域番号 |
16K06777
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 兵庫県立大学 |
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研究代表者 |
三浦 永理 兵庫県立大学, 工学研究科, 准教授 (70315258)
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| 研究分担者 |
山崎 徹 兵庫県立大学, 工学研究科, 教授 (30137252)
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| 研究協力者 |
都尾 元宣 朝日大学, 歯学部, 教授
菊池 丈幸 兵庫県立大学, 工学研究科, 准教授
大津 直史 北見工業大学, 工学研究科, 教授
渡辺 義見 名古屋工業大学, 工学研究科, 教授
新家 光雄 東北大学, 名誉教授
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| 研究期間 (年度) |
2016-10-21 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
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| キーワード | チタン合金 / 生体材料 / 高温酸化 / 耐酸化性 / 複合材料 / 歯科材料 / 審美性 / 酸化皮膜 / 白色化 / 歯科用合金 / 耐剥離性 / 酸化被膜 / 構造・機能材料 / 複合材料・物性 / 表面・界面物性 / 機械材料・材料力学 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では,Ti‐xNb合金(x=1-32 mol%)の空気中1273K,3.6 ksの高温酸化を調べ,TiへのNb添加がその高酸化挙動とその酸化物ミクロ組織に及ぼす影響を検討した。ボイド層を持つ酸化物層が1mol%Nbから10mol%NbまでTi‐xNb基板上に形成され,Ti‐13Nb以降では酸化物層の緻密化が確認された。これはルチル型TiO2からTiO2とTiNb2O7への相分離と対応しており,緻密な酸化物層の形成がTiO2からTiNb2O7への相分離に起因することを示している。各Ti‐xNb合金の酸化物成長速度の結果は,Ti中のNb拡散がち密な酸化物層形成の律速過程であることを示唆した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
Tiの耐酸化性向上へ寄与する添加元素の効果に関しては不明な点が多い．表面処理や添加元素による色調や酸化膜構造への影響を一つ一つ明らかにすることで，Ti合金の酸化膜生成機構が明らかになると期待される．本研究により，新たなTi合金/酸化被膜複合材料という新たなカテゴリーを提案し，生体用材料としてのTi合金の更なる可能性を示す事に学術的な意義がある．日本は歯科材料を含む生体材料への安全性への要求は元来高く，審美性への関心も高い．Tiとその酸化物TiO2は元来生体安全性の高い素材であり，審美歯科材料から高い生体親和性をもつ生体構造材まで，幅広い用途への応用が期待できる．
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