| 研究課題/領域番号 |
17H03409
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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 | 金沢大学 |
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研究代表者 |
渡邊 千尋 金沢大学, 機械工学系, 教授 (60345600)
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| 研究分担者 |
三浦 博己 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30219589)
都留 智仁 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 原子力基礎工学研究センター, 研究職 (80455295)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円)
2019年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2018年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2017年度: 10,400千円 (直接経費: 8,000千円、間接経費: 2,400千円)
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| キーワード | 工業用純チタン / 巨大ひずみ加工 / バルクナノメタル / 生体用インプラント / 双晶誘起塑性 / 双晶誘起組成 |
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| 研究成果の概要 |
超微細粒バルクナノ純チタン(BN-Ti)の，組織と機械的性質を調査した．多軸鍛造加工時のパスひずみが大きいほど結晶粒が細かく強度も上昇しやすいことを明らかにした．変形機構は，結晶粒径の増加に従って，柱面すべり+錐面すべり→柱面すべり＋変形双晶へと遷移する事が明らかとなった．このような変形メカニズムについて，計算力学的観点から考察も行った．
BN-Tiは生体用材料として魅力的な性質を持つ．そこで，BN-Tiに表面酸処理を施し、その骨細胞の生体接触挙動を調査した．市販Tiと比較して，表面処理後のBN-Tiでは骨細胞の接触角が極めて小さくなり、生体反応が優れることが示された．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
BN-Tiの変形メカニズムの結晶粒径依存性，及び変形メカニズムに与える微量元素の効果について，実験的・計算機理学的な検討から，系統的に明らかにする事ができた．得られた結果を作製プロセスへフィードバックすることで，BN-Tiの合金設計・創造プロセスへの指導原理を構築することができた．さらに，骨細胞との生体反応を調査し，市販Tiよりも優れていることも示し，生体用インプラントへの応用の可能性も示した．
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