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ジルコニア/陶材傾斜機能材料の創製と歯冠修復への応用

研究課題

研究課題/領域番号 26670827
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 保存治療系歯学
研究機関鹿児島大学

研究代表者

塚田 岳司  鹿児島大学, 医学部・歯学部附属病院, 講師 (70236850)

研究分担者 鳥居 光男  鹿児島大学, 医歯学総合研究科, 教授 (30116066)
蟹江 隆人  鹿児島大学, 医歯学域歯学系, 助教 (70152791)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 中途終了 (2015年度)
配分額 *注記
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード傾斜機能材料 / ジルコニア / 歯科用陶材 / 放電プラズマ焼結法 / ポーセレン / 放電プラズマ焼結 / 歯冠修復材料
研究実績の概要

ジルコニアと陶材の2種類の原料から傾斜機能材料を作製し、曲げ強さと破壊靭性の測定を行った。試料作製には放電プラズマ焼結法を用いた。この方法を用いることによって、他の焼結法よりもかなり低い焼結温度で、しかも数十分という短時間で鋳型ダイに填入したジルコニア粉末と陶材粉末の混合物(配合比は傾斜させてある)の焼結が可能となった。また、材料設計に段階でジルコニア粉末と陶材粉末の配合比をいろいろと変化させてから鋳型ダイに填入していくことにより、さまざまなタイプの傾斜機能材料を容易に作製することが可能であった。作製した傾斜機能材料の曲げ強さは、陶材単体の場合と比較して、数倍の高い値を示した。また、配合比が異なる層間の界面の剥離も認めなかった。一方、破壊靭性の測定の結果では、陶材単体と比較して、数倍高い破壊靭性値を示した。破面のSEM観察の結果より、傾斜機能材料は、ジルコニアの配合率が高い層が、ジルコニアの配合率が低い層を補強する効果により、表層の陶材から深部のジルコニアの配合率の高い層に向かってクラックが進展しにくくなる性質を有していることが明らかになった。また、曲げ試験と破壊靱性試験のいずれにおいても、ジルコニアの配合率が高い層の厚さを厚くすることによって、その補強効果は著しく高まることが明らかになった。これらの結果より、ジルコニア陶材傾斜機能材料は、現行の陶材被覆型の歯冠修復の欠点を改良する性質を有していることが明らかになった。

報告書

(2件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 産業財産権 (2件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Bending strength of zirconia/porcelain functionally graded materials prepared using spark plasma sintering2014

    • 著者名/発表者名
      Gakuji tsukada, Hidekazu Sueyoshi, Hiroki kamibayashi, Masayuki Tokuda, Mitsuo Torii
    • 雑誌名

      Journal of dentistry

      巻: 42 ページ: 1569-1576

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [産業財産権] スパークプラズマ焼結法およびスパークプラズマ焼結装置2015

    • 発明者名
      塚田岳司、末吉秀一
    • 権利者名
      塚田岳司、末吉秀一
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2015-07-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 外国
  • [産業財産権] スパークプラズマ焼結法及びスパークプラズマ焼結装置2014

    • 発明者名
      塚田岳司 末吉秀一
    • 権利者名
      鹿児島大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2014-179361
    • 出願年月日
      2014-09-03
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2017-01-06  

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