| 研究課題/領域番号 |
15K11228
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| 研究機関 | 東京都市大学 |
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研究代表者 |
佐藤 秀明 東京都市大学, 工学部, 准教授 (00196263)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 歯科理工学 / 歯科補綴装置 / 純チタン / 乾式研磨加工 / 研磨液含浸型軸付き砥石の開発 / ポリエチレングリコ－ル / 表面粗さ / 光沢面 |
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| 研究実績の概要 |
本研究は，歯科用純チタンの乾式研磨を可能にするための，ビトリファイドボンド研磨液含浸型軸付き砥石を開発した．純チタンは，歯科補綴装置用金属材料としては大変優れているが，難削材であるため，その使用が敬遠されがちとなっている．本研究の目的は，生体に安全な歯科用純チタンを研磨するための，研磨特性に優れ，かつ研磨液が不要な乾式研磨用軸付き砥石を開発することである．これまで，研究代表者は，歯科技工用ポリ尿素樹脂ボンド軸付き砥石を開発し，純チタンおよびTi-Ag合金の湿式精密研磨加工について報告してきた．しかし，純チタンの熱伝導率は大変小さく，研磨液を供給しない乾式研磨加工は，大変難しいと考えられてきた．そこで，本研究においては，砥石の結合剤には，耐摩耗性および耐熱性に優れ，気孔を有し，砥粒の保持力に優れたビトリファイド結合剤を使用し，この砥石に，ポリエチレングリコ－ル(PEG)を含浸させ，乾式研磨における潤滑作用と冷却作用を自己発現する，ビトリファイドボンド研磨液含浸型軸付き砥石を開発した．この砥石の研磨性能の評価および最適な研磨条件の検討を行った．平成27年度は，砥粒にはGC(SiC)砥粒(#8000，平均粒径1.2μm)を使用した．砥粒率は9.2vol%，気孔率は40，50，60および70vol%とした．PEGの分子量は6000，PEGの含浸回数は，2および5回とした．初期粗さは，算術平均粗さRa=1.0μmとし，研磨実験を行った．多くの実験回数による結果ではないが，気孔率が大きい場合には，PEGの含浸回数に関係なく，研磨後の算術平均粗さRaが，ほぼ0.2μmを示した．近年，Bollenらは，歯科補綴装置の表面粗さRaは，0.2μm以下が望ましいと指摘しており，一部の研磨条件ではあるが，この目標値にほぼ達することができたので，本砥石の研磨性能に，今後期待が持てる.
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
１．本研究において使用した，ビトリファイドボンド研磨液含浸型軸付き砥石は，共同研究先であるメゾテクダイヤ株式会社に製作を依頼している．特注品であるため，特殊なビトリファイドの結合剤を使用しており，砥石の焼成が大変難しい．このため，製作に時間を要し，軸付き砥石の納期が遅れてしまい，実験遂行に遅れが出てしまった．
２．本研究において使用した，軸付き砥石の結合剤は，ビトリファイドであるため，軸付き砥石のツル－イングおよびドレッシングを行うための電着砥石を新たに設計し，その製作を，砥石メ－カ－に依頼した．この設計および製作に時間を要したため，実験遂行に遅れが出てしまった．
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| 今後の研究の推進方策 |
引き続き，本研究においては，臨床応用を目的とした歯科技工用軸付き砥石開発に関する新しい試みとして，ビトリファイドボンド研磨液含浸型軸付き砥石を開発し，純チタンを研磨し，研磨特性に関して検討していく．
平成27年度は，ポリエチレングリコ－ル(PEG)の含浸回数は，2および5回として，研磨実験を行ったが，気孔率が小さい場合には，実験結果のばらつきが多かった．これより，適切なPEGの含浸回数および含浸方法を検討する必要があると思われる．また，初期粗さの値も，研磨の結果に大きな影響を及ぼすので，これに関する検討も必要と考える．
このため，平成28年度は，引き続き，上記に述べた検討事項に関して研究を行うと共に，ポリエチレングリコ－ル(PEG)の分子量を変化させ，ポリエチレングリコ－ル(PEG)の分子量が，研磨結果に及ぼす影響についても研磨実験を行う予定である．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
軸付き砥石は，メゾテクダイヤ株式会社より購入しているが，安価に購入することができた．また，研究を進めていく中で，メゾテクダイヤ株式会社より，軸付き砥石の一部を寄付して頂いたので，研究費が節約できた．よって，繰越金138,227円が発生し，これを次年度の物品費に使用する．
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| 次年度使用額の使用計画 |
１．物品費としては，純チタン2種材料の購入，実験装置を製作および改良するための材料，部品の購入，軸付き砥石の購入に使用する計画である．
２．旅費としては，学会発表のための旅費に使用する計画である．
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