超音速フリージェットPVDによるHAp粒子分散Ti膜の開発

• 研究課題/領域番号: 19760515
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 材料加工・処理
• 研究機関: 工学院大学
• 研究代表者: 湯本 敦史 工学院大学, 工学部・機械システム工学科, 講師 (20383987)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2008
• 研究課題ステータス: 完了 (2008年度)
• 配分額: 2,800千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 300千円); 2008年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2007年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
• キーワード: コーティング / ナノ粒子 / 生体材料 / 生体組織活性 / 疑似新生骨 / 超音速 / 生体親和性 / 疑似体液

研究概要

超音速フリージェットPVDは,生成直後の活性なナノサイズの粒子(ナノ粒子)を5km/s以上の超音速ガス流によって加速・基板まで搬送し,高い速度を付加したナノ粒子を基板上に堆積させることより膜形成させる新しいコーティング法である.本研究は,超音速フリージェットPVDを用い,ハイドロキシアパタイト粒子分散Ti膜の開発を目的とした.本研究成果により,Tiマトリックス中にHAp粒子を分散させた皮膜の形成に成功し,疑似体液に14日間浸漬させた結果,骨類似アパタイトの生成が確認された.

研究成果

• [雑誌論文] Friction Coefficients and Wear Rates of MoS2/Cu, BN/Cu Composites (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Hashimoto, H. Kohri, A. Yumoto and I. Shiota
  • 雑誌名: Advances in Science and Technology Vol.54 ページ: 174-179
  • 査読あり
• [雑誌論文] Friction Coefficients and Wear Rates of MoS_2/Cu, BN/Cu Composites (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Hashimoto, H. Kohri, A. Yumoto and I. Shiota
  • 雑誌名: Advances in Science and Technology 54 ページ: 174-179
  • 査読あり
• [雑誌論文] Coating with Supersonic Free-Jet PVD (2007)
  • 著者名/発表者名: N. Niwa, A. Yumoto, T. Yamamoto, F. Hiroki and I. Shiota
  • 雑誌名: Materials Science Forum Vols.561-565 ページ: 981-984
  • 査読あり
• [雑誌論文] 超音速フリージェットPVDによる金属膜の形成と密着性評価 (2007)
  • 著者名/発表者名: 湯本敦史,廣木富士男,塩田一路,丹羽直毅
  • 雑誌名: 溶射技術 第26巻2号 ページ: 44-50
• [学会発表] 新しい薄膜密着性評価試験の開発に向けた接着技術の適用〜超音速フリージェットPVDによる皮膜の密着性評価試験法の確立〜 (2009)
  • 著者名/発表者名: 湯本敦史
  • 学会等名: 日本接着学会構造接着委員会平成20年度第4回研究会
  • 発表場所: 工学院大学
  • 年月日: 2009-03-24
• [学会発表] 超音速フリージェットPVDによるFe膜の形成と磁性特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 湯本敦史,古山慶,亀井隆一,丹羽直毅
  • 学会等名: 日本溶射協会第89回(2009年度春)全国講演大会
  • 発表場所: たかつガーデン(大阪)
• [学会発表] Fabrication of Apatite/Titanium Functionally Graded Coating Using Supersonic Free-Jet PVD (2008)
  • 著者名/発表者名: A. Yumoto, T. Yamamoto, I. Shiota and N. Niwa
  • 学会等名: The 10th International Symposium on Multiscale, Mukifunctional and Functionally Graded Materia Is (MM&FGMs2008)
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2008-09-22
• [学会発表] Apatite/Titanium Composite Coating with Supersonic Free-Jet PVD (2008)
  • 著者名/発表者名: A. Yumoto, T. Yamamoto, I. Shiota and N. Niwa
  • 学会等名: 8th International Conference on Durability Analys is of Composite Systems (DURACOSYS'08)
  • 発表場所: ポルトガル・ボルト
  • 年月日: 2008-07-17
• [学会発表] 超音速フリージェットPVDによるアパタイト粒子分散Ti膜の形成 (2008)
  • 著者名/発表者名: 湯本, 山本, 廣木, 丹羽
  • 学会等名: 日本溶射協会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2008-06-17
• [学会発表] バイオミメティック法による骨類似アパタイト膜の形成 (2008)
  • 著者名/発表者名: 坂部文絵,湯本敦史,丹羽直毅
  • 学会等名: 日本機械学会関東支部関東学生会第47回学生員卒業研究発表講演会
  • 発表場所: 東京海洋大学越中島キャンパス
  • 年月日: 2008-03-14
• [学会発表] 超音速フリージェットPVDによる多結晶Si膜の形成と膜組織観察 (2008)
  • 著者名/発表者名: 湯本敦史,山本剛久,丹羽直毅
  • 学会等名: 日本溶射協会第88回(2008年度秋季)全国講演大会
  • 発表場所: ウエル戸畑(北九州)
• [学会発表] 超音速フリージェットPVDによる鉄膜の形成と膜組織観察 (2008)
  • 著者名/発表者名: 亀井隆一,湯本敦史,山本剛久,丹羽直毅
  • 学会等名: 日本溶射協会第88回(2008年度秋季)全国講演大会
  • 発表場所: ウエル戸畑(北九州)
• [学会発表] 超音速フリージェットPVDによる鉄膜の密着性評価 (2008)
  • 著者名/発表者名: 高橋佳弘,湯本敦史,山本剛久,丹羽直毅
  • 学会等名: 日本溶射協会第88回(2008年度秋季)全国講演大会
  • 発表場所: ウエル戸畑(北九州)
• [学会発表] Fabrication of Apatite/Titanium Functionally Graded Coating Using Supersonic Free-Jet PVD, The 10th International Symposium on Multiscale (2008)
  • 著者名/発表者名: A. Yumoto, T. Yamamoto, I. Shiota and N. Niwa
  • 学会等名: Multifunctional and Functionally Graded Materials(MM&FGMs2008)
  • 発表場所: Sendai, Japan
• [学会発表] Intermetallic Coating Using a 3-Dimensional Micro Welder (2008)
  • 著者名/発表者名: Kiyotaka Matsuura, Naoki Mizuta, Soshu Kirihara, Yoshinari Miyamoto, A. Yumoto
  • 学会等名: The 10th International Symposium on Multiscale, Multifunctional and Functionally Graded Materials(MM&FGMs2008)
  • 発表場所: Sendai, Japan
• [学会発表] A Trial of FGM Bearings with Solid Lubricant (2008)
  • 著者名/発表者名: Takashi Hashimoto, Hitoshi Kohri, A. Yumoto, Ichiro Shiota
  • 学会等名: The 10th International Symposium on Multiscale, Multifunctional and Functionally Graded Materials(MM&FGMs2008)
  • 発表場所: Sendai, Japan
• [学会発表] Apatite/Titanium Composite Coating with Supersonic Free-Jet PVD (2008)
  • 著者名/発表者名: A. Yumoto, T. Yamamoto, F. Hiroki, I. Shiota and N. Niwa
  • 学会等名: 8th International Conference on Durability Analysis of Composite Systems (DURACOSYS'08)
  • 発表場所: Porto, Portugal
• [学会発表] Friction Coefficients and Wear Rates of MoS2/Cu, BN/Cu Composites (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Hashimoto, H. Kohri, A. Yumoto, I. Shiota
  • 学会等名: 3th International Conference Smart materials structures systems (CIMTEC2008)
  • 発表場所: Sicily, Italy
• [学会発表] ノズル形状の異なるノズルを用いた超音速フリージェットPVDによるAl膜の形成 (2008)
  • 著者名/発表者名: 久保晶義,湯本敦史,廣木富士男,丹羽直毅
  • 学会等名: 軽金属学会第115回秋期大会講演
  • 発表場所: 工学院大学
• [学会発表] バレル部を有する超音速ノズルを用いた超音速フリージェットPVDによる金属膜の膜性状の形成 (2008)
  • 著者名/発表者名: 久保晶義,湯本敦史,廣木富士男,丹羽直毅
  • 学会等名: 日本金属学会2008年秋期(第143回)大会
  • 発表場所: 熊本大学黒髪キャンパス
• [学会発表] 超音速フリージェットPVDによるアパタイト粒子分散Ti膜の形成 (2008)
  • 著者名/発表者名: 湯本敦史,山本剛久,廣木富士男,丹羽直毅
  • 学会等名: 日本溶射協会第87回(2008年度春季)全国講演大会
  • 発表場所: たかつガーデン(大阪)
• [学会発表] Microstructure and Adhesive strenth of Titanium film on a carbon steel substrate with Supersonic Free-Jet PVD (2007)
  • 著者名/発表者名: T., Shimizu・A., Yumoto・F., Hiroki・T., Yamamoto・N., Niwa
  • 学会等名: European Congress on Advanced Materials Processes(EUROMAT2007)
  • 発表場所: Nurnberg, Germany
  • 年月日: 2007-09-12
• [学会発表] 超音速フリージェットPVDによるハイドロキシアパタイト粒子分散Ti膜の形成 (2007)
  • 著者名/発表者名: 湯本敦史, 山本剛久, 廣木富士男, 塩田一路, 丹羽直毅
  • 学会等名: 粉体粉末冶金協会
  • 発表場所: 東京 早稲田大学
  • 年月日: 2007-06-07
• [学会発表] プラントル・マイヤー関数を用いた超音速フリージェットPVD用ノズルの噴流評価 (2007)
  • 著者名/発表者名: 久保晶義, 湯本敦史, 廣木富士男, 丹羽直毅
  • 学会等名: 粉体粉末冶金協会
  • 発表場所: 東京 早稲田大学
  • 年月日: 2007-06-07
• [学会発表] Titanium and Bioactive-Titanium Alloy Coatings with Supersonic Free-Jet PVD (2007)
  • 著者名/発表者名: A. Yumoto, T. Yamamoto, F. Hiroki and N. Niwa
  • 学会等名: 2007 International Symosium on Nano Science and Technology(2007ISNST)
  • 発表場所: Tainan, Taiwan
• [学会発表] Fabrication of Hydroxy-Apatite/Titanium Composite Coating with Supersonic Free-Jet PVD (2007)
  • 著者名/発表者名: A. Yumoto, T. Yamamoto, F. Hiroki, I. Shiota and N. Niwa
  • 学会等名: European Congress on Advanced Materials Processes(EUROMAT2007)
  • 発表場所: Nurnberg, Germany
• [学会発表] Microstructures and Hardness of Functionally Graded Coatings with Supersonic Free-Jet PVD (2007)
  • 著者名/発表者名: A. Yumoto, T. Yamamoto, F. Hiroki, N. Niwa and I. Shiota
  • 学会等名: European Congress on Advanced Materials Processes(EUROMAT2007)
  • 発表場所: Nurnberg, Germany
• [学会発表] Supersonic nozzles for Supersonic Free-Jet PVD (2007)
  • 著者名/発表者名: Hironari Sasaki, A. Yumoto, Fujio Hiroki and Naotake Niwa
  • 学会等名: European Congress on Advanced Materials Processes(EUROMAT2007)
  • 発表場所: Nurnberg, Germany
• [学会発表] Microstructure and Adhesive strength of Titanium film on a carbon steel substrate with Supersonic Free-Jet PVD (2007)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Shimizu, A. Yumoto, Fujio Hiroki, Takahisa Yamamoto and Naotake Niwa
  • 学会等名: European Congress on Advanced Materials Processes(EUROMAT2007)
  • 発表場所: Nurnberg, Germany
• [学会発表] 超音速フリージェットPVDによるハイドロキシアパタイト粒子分散Ti膜の形成 (2007)
  • 著者名/発表者名: 湯本敦史,山本剛久,廣木富士男,塩田一路,丹羽直毅
  • 学会等名: 粉体粉末冶金協会平成19年度春季大会(第99回講演大会)
  • 発表場所: 早稲田大学
• [備考]
  • URL: http://www.ns.kogakuin.ac.jp/~wwa1016/Niwa/theme.html
• [産業財産権] 物理蒸着装置および物理蒸着方法 (2008)
  • 発明者名: 湯本敦史,丹羽直毅,廣木富士男,山本剛久
  • 権利者名: タマティーエルオー株
  • 取得年月日: 2008-08-28
• [産業財産権] ハイドロキシアパタイト粒子分散金属膜及びその形成方法 (2008)
  • 発明者名: 湯本敦史,丹羽直毅,廣木富士男,塩田一路,山本剛久,小宮山徹
  • 権利者名: タマティーエルオー株
  • 取得年月日: 2008-08-28
• [産業財産権] 金属酸化膜の形成方法及び物理蒸着装置 (2007)
  • 発明者名: 湯本敦史,丹羽直毅,廣木富士男
  • 権利者名: タマティーエルオー株
  • 産業財産権番号: 2007-276907
  • 出願年月日: 2007-10-24
• [産業財産権] 繊維強化複合材料の製造方法 (2007)
  • 発明者名: 湯本敦史,丹羽直毅,廣木富士男
  • 権利者名: タマティーエルオー株
  • 産業財産権番号: 2007-276906
  • 出願年月日: 2007-10-24