WE43マグネシウム合金ステントの拡張・留置における腐食予測シミュレーション開発

• 研究課題/領域番号: 25420010
• 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: 機械材料・材料力学
• 研究機関: 山梨大学
• 研究代表者: 吉原 正一郎 山梨大学, 総合研究部, 准教授 (00311001)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2013年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 生分解性マグネシウム合金 / 腐食挙動 / 表面性状 / 拍動 / マグネシウム合金 / 数値流体解析シミュレーション / 腐食予測 / 孔食 / 腐食 / WE43マグネシウム合金 / AZ31マグネシウム合金 / せん断応力 / 流れ場における腐食速度 / 国際研究者交流：アイルランド国 / 塑性変形 / ステント / 国際情報交換 / アイルランド

研究成果の概要

マグネシウムは，生体必須元素であるためステントなどの医療器具の材料として有望視されている．心臓血管狭窄に対してマグネシウム合金をステントとして適用する場合，①マグネシウム合金の機械的性質の確保，②材料の腐食現象，③マグネシウム合金腐食後の人体への影響を解明する必要がある．そこで，本研究では，マグネシウム合金の腐食現象として質量損失量，pH等を明らかにした．具体的には，材料表面性状，材料の予ひずみ，流量などの影響について明らかにした．また，これらの実験から腐食生成物の分析を行った．腐食予測を，極値統計を用いて試みたが腐食生成物の影響が大きく，高精度の予測を行うにはデータベースの充実化を指摘した．

研究成果

• [雑誌論文] Corrosion Behavior of Engineering Materials in Flow Field (2014)
  • 著者名/発表者名: Yuki Soya, Shoichiro Yoshihara, Yuki Ohmura, Bryan J. MacDonald, Emmet Galvin
  • 雑誌名: Advanced Materials Research 巻: 922 ページ: 722-727
  • DOI: 10.4028/www.scientific.net/amr.922.722
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of Axial Force on Corrosion Behavior of SUS304 Stainless Steel Bolt (2014)
  • 著者名/発表者名: Yuki Nakamura, Shoichiro Yoshihara, Bryan J. MacDonald, Emmet Galvin
  • 雑誌名: Advanced Materials Research 巻: 922 ページ: 519-524
  • DOI: 10.4028/www.scientific.net/amr.922.519
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fracture evolution of A1070 aluminum microtubes using bulge forming (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Amikura, Shoichiro Yoshihara, Emmet Galvin, Bryan J. MacDonald
  • 雑誌名: Proceedings of the 6th International Conference on Tube Hydroforming ページ: 209-214
• [学会発表] 小径銅管の液圧バルジ加工 (2015)
  • 著者名/発表者名: 高木 祐，吉原正一郎，中野 陸，網倉嘉博，奥出裕亮
  • 学会等名: 日本銅学会第55回講演大会
  • 発表場所: 大阪府・吹田市・大阪大学
  • 年月日: 2015-11-02
• [学会発表] WE43マグネシウム合金小径管の液圧バルジ加工 (2015)
  • 著者名/発表者名: 高木 祐，吉原正一郎，三井智史，奥出裕亮，網倉善博，Bryan J. MacDonald
  • 学会等名: 第66回塑性加工連合講演会
  • 発表場所: 福島県・いわき市・いわき市文化センター
  • 年月日: 2015-10-29
• [学会発表] Effect of grain size on corrosion behavior of AZ31 magnesium alloy (2015)
  • 著者名/発表者名: Shoichiro Yoshihara, Junpei Godo, Taito Hosaka
  • 学会等名: 8th Asian Workshop on Micro/Nano Forming Technology
  • 発表場所: 長野県・諏訪市・RAKO華乃井ホテル
  • 年月日: 2015-10-14
  • 国際学会
• [学会発表] Deformation Behavior of Narrow Copper Tubes in Tube Hydroforming (2015)
  • 著者名/発表者名: Yu Takagi, Shoichiro Yoshihara, Yoshihiro Amikura, Riku Nakano, Yusuke Okude, Bryan J. MacDonald
  • 学会等名: 7th International Conference on Tube Hydroforming
  • 発表場所: 中国・西安市
  • 年月日: 2015-09-09
  • 国際学会
• [学会発表] FE Simulation of the expansion of a WE43 magnesium alloy stent in a representative blood vessel (2015)
  • 著者名/発表者名: Shoichiro Yoshihara, Go Iwamatsu, Yoshihiro Amikura Bryan J. MacDonald
  • 学会等名: XIII International Conference on Computational Plasticity. Fundamentals and Applications
  • 発表場所: スペイン国・バルセロナ市
  • 年月日: 2015-09-01
  • 国際学会
• [学会発表] RPMI1640培地流れにおける生体用マグネシウム合金管の腐食挙動 (2015)
  • 著者名/発表者名: 大村優輝，吉原正一郎，神戸隼平，MacDonald Bryan
  • 学会等名: 日本機械学会 第27回バイオエンジニアリング講演会
  • 発表場所: 朱鷺メッセ新潟コンベンションセンター
  • 年月日: 2015-01-09 – 2015-01-10
• [学会発表] Corrosion behavior of AZ31 magnesium alloy micro tubes in a pulsatile fluid flow field (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Ohmura, S. Yoshihara, Y. Soya, B. J. MacDonald, E. Galvin
  • 学会等名: 7th World Congress of Biomechanics 2014
  • 発表場所: Boston, Massachusetts
  • 年月日: 2014-07-06 – 2014-07-11
• [学会発表] Effect of specimen geometries on corrosion behavior of AZ31 magnesium alloy tube in fluid flow field (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Soya, S. Yoshihara, Y. Ohmura, E. Galvin, B.J. MacDonald
  • 学会等名: 7th World Congress of Biomechanics 2014
  • 発表場所: Boston, Massachusetts
  • 年月日: 2014-07-06 – 2014-07-11
• [学会発表] 0.9wt%食塩水中流れ場におけるAZ31マグネシウム合金板材の腐食挙動 (2014)
  • 著者名/発表者名: 征矢裕貴，吉原 正一郎，大村優輝，Bryan J MacDonald
  • 学会等名: 軽金属学会 第126回春季大会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2014-05-17 – 2014-05-18
• [学会発表] Corrosion behavior of AZ31 magnesium alloy micro tubes in a pulsatile fluid flow field (2014)
  • 著者名/発表者名: Yuki Ohmura, Shoichiro Yoshihara, Yuki Soya, Emmet Galvin and Bryan J. Mac Donald
  • 学会等名: 7th World Congress of Biomechanics
  • 発表場所: Boston, Massachusetts, US.
• [学会発表] Effect of specimen geometries on corrosion behavior of AZ31 magnesium alloy tube in fluid flow field (2014)
  • 著者名/発表者名: Yuki Soya, Shoichiro Yoshihara, Yuki Ohmura, Bryan J. MacDonald and Emmet Galvin
  • 学会等名: 7th World Congress of Biomechanics
  • 発表場所: Boston, Massachusetts, US.
• [学会発表] 0.9wt%食塩水流れ場におけるAZ31マグネシウム合金板材の腐食挙動 (2014)
  • 著者名/発表者名: 征矢裕貴，吉原正一郎，大村優輝，Bryan J. MacDonald
  • 学会等名: 一般社団法人 軽金属学会 第128回春期大会
  • 発表場所: 広島大学，広島県
• [学会発表] Fracture evolution of A1070 aluminum microtubes using bulge forming (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Amikura, Shoichiro Yoshihara, Emmet Galvin, Bryan J. MacDonald
  • 学会等名: TUBEHYDRO 2013 (Tube Hydroforming Technology2013)
  • 発表場所: Jeju, Korea
• [学会発表] Corrosion Behavior of Engineering Materials in Flow Field (2013)
  • 著者名/発表者名: Yuki Soya, Shoichiro Yoshihara, Yuki Ohmura, Bryan J. MacDonald, Emmet Galvin
  • 学会等名: THERMEC 2013 (8th international conference on processing and manufacturing of advanced materials)
  • 発表場所: Las Vegas, US
• [学会発表] Effect of Axial Force on Corrosion Behavior of SUS304 Stainless Steel Bolt (2013)
  • 著者名/発表者名: Yuki Nakamura, Shoichiro Yoshihara, Bryan J. MacDonald, Emmet Galvin
  • 学会等名: THERMEC 2013 (8th international conference on processing and manufacturing of advanced materials)
  • 発表場所: Las Vegas, US
• [備考] 山梨大学研究者総覧
  • URL: http://erdb.yamanashi.ac.jp/rdb/A_DispInfo.Scholar?ID=BEFA060F28878FBA
• [備考] 山梨大学 研究者総覧
  • URL: http://erdb.yamanashi.ac.jp/rdb/A_DispInfo.Scholar?ID=BEFA060F28878FBA