• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

非対称交流電解による生体親和性を有する多孔質皮膜の生成

研究課題

研究課題/領域番号 24550241
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 無機工業材料
研究機関久留米工業高等専門学校

研究代表者

田中 慎一  久留米工業高等専門学校, 材料工学科, 教授 (10372244)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 交付 (2014年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2014年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2013年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2012年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード多孔質 / チタン / 陽極酸化 / 交流電解 / 水素
研究実績の概要

硫酸水溶液中におけるのチタンの多孔質化処理の迅速処理ついて検討を行った。硫酸水溶液中で陽極酸化処理によりチタンを多孔質化する際に,予め水素を吸わせると緻密な酸化皮膜が形成され,水素を吸蔵させない場合に比べて,低電圧で多孔質化皮膜が得られることから,直流による陽極酸化ではなく,交流電解による多孔質皮膜の生成を試みた。その結果,通常の交流電解を行うと,チタンの表面からは,水素と酸素ガスが発生し,これら気泡がチタン表面を覆い,このガス層でスパーク放電が発生し,多孔質皮膜を得ることができなかった。
多孔質皮膜の生成に不必要なチタン上での水素発生を抑制するために,ダイオードと抵抗からなる電気回路を利用することにより,非対称交流電解によるチタンの迅速な多孔質化を試みた結果,直流電解法よりも短時間で,しかも低電圧で多孔質皮膜が得られることを見出した。得られた多孔質皮膜は,生体擬似溶液中でアパタイトの析出が確認され,直流法によって作製した多孔質皮膜と同等の生体活性を示した。
電気回路中の抵抗値を変化させることによって,電解中にチタンに吸蔵される水素発生反応を制御でき,非対称交流電解中の水素発生量によって,多孔質皮膜が得られる電解電位も変化することを確認した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

2年目後半から最終年度前半まで病気療養のために約1年間実験ができなかったことによる進捗の遅れはあるが,おおむね計画通り進捗している。

今後の研究の推進方策

残っている課題である合金元素の影響について検討を進める。

次年度使用額の使用計画

当初計画どおり研究執行を行う

報告書

(3件)
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2013 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Preparation and Characterization of Microporous Layers on Titanium by Anodization in Sulfuric Acid with and without Hydrogen Charging2013

    • 著者名/発表者名
      Shin-ichi Tanaka, Yuriko Fukushima, Isao Nakamura, Toshiyuki Tanaki, and Gregory Jerkiewicz
    • 雑誌名

      ACS Applied Materials & Interfaces

      巻: 5 号: 8 ページ: 3340-3347

    • DOI

      10.1021/am400398d

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] チタン表面の多孔質化に及ぼす水素の影響

    • 著者名/発表者名
      田中慎一
    • 学会等名
      表面技術協会
    • 発表場所
      福岡工業大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書 2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 新しいチタンの多孔質化処理

    • 著者名/発表者名
      田中慎一
    • 学会等名
      豊橋科学技術大学 電気電子情報系 特別講演会
    • 発表場所
      豊橋技術科学大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 交流電解法によるTiの多孔質皮膜の生成

    • 著者名/発表者名
      武藤毬佳,田中慎一
    • 学会等名
      豊橋技術科学大学 高専連携教育研究プロジェクト学生成果報告会
    • 発表場所
      豊橋技術科学大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2013-05-31   更新日: 2022-11-04  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi