| 研究課題/領域番号 |
06452142
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
鵜飼 隆好 北海道大学, 工学部, 教授 (00001165)
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| 研究分担者 |
柴野 純一 北海道大学, 工学部, 助手 (60206141)
村林 俊 北海道大学, 工学部, 助教授 (30200306)
但野 茂 北海道大学, 工学部, 助教授 (50175444)
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| キーワード | バイオセラミックス / コーティング界面 / 残留応力 / 白色X線 / 非破壊評価 |
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| 研究概要 |
1.白色X線と弾性表面波によるハイブリッド測定法の開発
当初の計画では、アモルファス構造となるコーティング層の残留応力を弾性表面波で測定する予定であった。しかし、アルミナセラミックスコーティング層に一部見られたアモルファス構造は、チタン系セラミックスやアパタイト系セラミックスの良好なコーティング層においては見られなかった。一方、これまでの成果から、白色X線による測定法はコーティング材の界面近傍の残留応力測定に極めて有効であることがわかった。そこで今年度は、白色X線による測定法を発展させ、新たに、中間層を有するコーティング材の残留応力測定法を検討した。そして、3層からなる材料の界面近傍の三次元残留応力を同時に非破壊的に測定する方法を開発した。
2.ハイブリッド測定法によるコーティング材料の残留応力測定
今年度開発した3層からなる材料の残留応力に対応した白色X線による測定法を用いて、中間層を有するハイドロキシアパタイトコーティング材の界面近傍の三次元残留応力を評価した。測定試料は、チタン(Ti)基材にチタニア(Ti02)の中間層とハイドロキシアパタイト(HAp)のコーティング層をプラズマ溶射法によりコーティングして作製した。測定の結果、以下のことが明らかとなった。HApコーティング層では、表面で高い圧縮応力が接合界面で引張りに変わる急な応力こう配を示した。Ti基材では、接合界面で圧縮の残留応力が深さ方向に沿って引張りに変わる応力変化が見られた。中間層を有する試料では、コーティング層のみの試料に比べコーティング層と基材の残留応力がともに減少した。
3.研究のまとめ
本研究の成果をまとめ、評価方法に関する考察を行い、今後の発展を計った。
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