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ハイドロキシアパタイト-チタン医用傾斜機能材料のMIM法による創生技術と強度評価

研究課題

研究課題/領域番号 20656019
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 機械材料・材料力学
研究機関静岡大学

研究代表者

東郷 敬一郎 (2009)  静岡大学, 工学部, 教授 (10155492)

荒木 弘安 (2008)  静岡大学, 工学部, 助教 (60115433)

研究分担者 島村 佳伸  静岡大学, 工学部, 准教授 (80272673)
東郷 敬一郎  静岡大学, 工学部, 教授 (10155492)
研究期間 (年度) 2008 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2009年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2008年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
キーワード複合材料・物性 / 医用傾斜機能材料 / 粉末冶金法 / 金属射出成形法 / セラミックス / ハイドロキシアパタイト / チタン / 傾斜機能複合材料 / 粉末冶金 / 強度特性 / 経年変化割れ / 部分安定化ジルコニア / 化合物
研究概要

本研究は、ハイドロキシアパタイト(HAp)あるいは部分安定化ジルコニア(PSZ)とチタン(Ti)の組合せのように、セラミックスと金属からなる医用傾斜機能材料の創生技術を開発することと、その材料の強度特性を解明することを目的としている。
1.HAp-Ti系傾斜機能材料の創生の可能性
ホットプレス法と金属射出成形(MIM)法により作製したHApとTiからなる複合材料は、経年劣化による割れが発生した.そこで,原料粉末、焼結HAp、焼結Ti、焼結複合材料について、X線回折解析(XRD)により成分解析を行った結果、焼結複合材料にはTiの反応化合物が生成されていることが分かった。反応生成物による脆化と残留応力により、経年劣化割れが生じることが示唆された。
2.PSZ-Ti系傾斜機能材料の創生の可能性
PSZとTiからなる複合材料は、ホットプレス法とMIM法により作製できることを明らかにした。複合材料の曲げ強度と破壊靱性は、Ti体積率の増加とともに低下すること、ホットプレス法による法がMIM法による場合より高強度となることを明らかにした。また、XRDによる成分解析の結果、複合材料においてはTiの化合物が生成されており、脆化することが示された。
3.医用傾斜機能材料の創生に関する総括
以上の研究成果より、金属としてTiを用いた複合材料、傾斜機能材料においては、反応化合物の生成により脆化し、金属の長所が引き出せないことが示された。さらに、検討が必要である。

報告書

(2件)
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2010 2009 2008 その他

すべて 学会発表 (5件) 備考 (1件)

  • [学会発表] Fabrication and Strength Evaluation of Biocompatible Ceramic-Metal Composite Materials2010

    • 著者名/発表者名
      T.Fujii
    • 学会等名
      2010 M&M International Symposium for Young Researchers
    • 発表場所
      California, USA
    • 年月日
      2010-03-02
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 部分安定化ジルコニアーチタン系複合材料の作製と強度評価2009

    • 著者名/発表者名
      石倉正貴
    • 学会等名
      日本機械学会M&M2009材料力学カンファレンス
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2009-07-25
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] PSZ-Ti系生体適合複合材料の開発と強度評価2009

    • 著者名/発表者名
      石倉正貴
    • 学会等名
      日本機械学会東海学生会第40回学生員卒業研究発表講演会
    • 発表場所
      岐阜市
    • 年月日
      2009-03-16
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 金属射出成型法によるPSZ-Ti生体適合複合材料の創生と強度評価2009

    • 著者名/発表者名
      石倉正貴
    • 学会等名
      日本機械学会東海支部代59期総会講演会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2009-03-09
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Fabrication and strength evaluation of Hydroxyapatite-Titanium composites2008

    • 著者名/発表者名
      Katsunori Wakazono
    • 学会等名
      TSSUME2008
    • 発表場所
      Hamamatsu City
    • 年月日
      2008-08-25
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://mechmat.eng.shizuoka.ac.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

URL: 

公開日: 2008-04-01   更新日: 2016-04-21  

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