| 研究課題/領域番号 |
05452128
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| 研究種目 |
一般研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
機械材料・材料力学
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| 研究機関 | 工学院大学 |
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研究代表者 |
木村 雄二 工学院大学, 工学部, 教授 (90107160)
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| 研究分担者 |
八高 隆雄 横浜国立大学, 教育学部, 助教授 (40111637)
藤原 幸男 工学院大学, 工学部, 講師 (80100361)
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| 研究期間 (年度) |
1993 – 1994
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| キーワード | 単結晶サファイヤ / 多結晶アルミナ / 乳酸リンゲル液 / 腐食挙動 / 粒界腐食 / 低指数面 / 画像解析 / 生体材料 |
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| 研究概要 |
高強度でありしかも化学的安定性に優れるなどの点から、アルミナを人工骨ならびに人工歯根などへ適用する試みがなされている。特に、同材においては結晶粒界の存在による強度低下などの問題から、単結晶サファイヤを積極的に利用する試みがなされている。生体内がかなり苛酷な腐食環境であり、しかも生体材料が一定荷重に繰り返し荷重が重畳された力学的にも苛酷な条件下で使用されることを考えれば、同材料を信頼性高く使用するためには、これら生体材料についても、腐食現象の解明ならびに環境強度の評価が不可欠になるものと考えられる。しかしながら、これらの評価は国の内外を問わず未だ殆ど検討が行われていない現状にある。
そこで、同材料を現実に生体内に埋め込み長時間使用するために必要である種々の特性を明らかにするために、多結晶ならびに単結晶サファイヤの破壊挙動ならびに腐食特性の評価を意図して本研究を計画した。また、本研究では、同材料の種々の特性評価と同時に、鋳込成形法および常圧焼結法により多結晶アルミナの作製と、腐食特性評価に対する画像解析手法の導入をも意図するものである。すなわち、多結晶ならびに単結晶アルミナの曲げ強度、破壊靭性、生理食塩水中での腐食挙動ならびに静疲労特性の評価を行い、単結晶にすることによる強度・靭生ならびに腐食特性の改善の程度を把握した。また、生体環境により近い環境である、人工体液中での腐食挙動ならびに静疲労特性の評価を行った。以上のように、鋳込成形法・常圧焼結法アルミナ試験片を焼成するところから始め、生体材料としてのサファイヤ(アルミナ)の可能性を総合的に検討し、またその限界を明らかにした。
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