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2018 年度 実施状況報告書

ジルコニアと陶材間における結合様式と結合強度および新たな内部構造解析

研究課題

研究課題/領域番号 17K17194
研究機関日本歯科大学

研究代表者

小澤 誠  日本歯科大学, 新潟生命歯学部, 非常勤講師 (20610265)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワードジルコニア / 焼付界面 / 陶材 / EPMA
研究実績の概要

ジルコニアフレームに陶材を焼成した修復方法が審美修復の目的として臨床応用されている.しかし未だ陶材の破折や剥離が起こることがあり,この原因の一つは,ジルコニアと陶材の界面での結合が問題となっていると考えられる.そこで筆者らは,界面に化学的な結合があるとの知見を過去に報告した.本研究の目的は,ジルコニアと陶材間の化学結合状態を詳細に解析し,結合強さの向上と安定の得られる焼成条件を追求し,補綴装置製作時の新しい焼付方法を確立することである.そうすることで,長期安定性に優れた補綴装置の臨床応用を喚起することへと繋がると考える.過去の研究では,化学的な結合分析を行うためにEPMAによる元素分析を行なった.その結果ジルコニア側から陶材側への推移は認められなかったが,陶材に含まれる酸素のみがジルコニア側に偏位しており,化学結合の存在が示唆された.筆者らは、酸素の偏位幅が増加することで,化学結合の構造が変化し,さらには結合強さも強くなると想定している.また焼成前後の試料を画像データ化し,偏差カラーマップ等を作成することで視覚的な変化を評価することも行う予定である.本実験では,この焼成時の温度を変え元素分析の推移を調べることで,さらなる結合強さの向上と臨床的に安定した歯冠修復物の製作方法の確立が可能であると考えた.さらに接着せん断強さを調べることで,各焼成温度でいかに強固な結合を得ることができるかがわかり,ジルコニアと陶材の焼成機構の構造改変の一助となり得ると考えている.

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

本実験では,以前行った実験のサイズにて計画していたが,今回はさらに前実験に加え,接着強さをみるために曲げ試験を行う必要があった.そのため前回の試料サイズで実験は可能であったが,より接着強さの規格に準拠した試料サイズにて行う方が研究の信頼度が高いと判断し,試料サイズの変更を行った.そのため用意した試料ではなく,一から試料の作製に期間が必要となってしまった.また焼成前後の試料の画像化を行うためにSTLデータ化する必要があった.当初,マイクロCTにて形態学的な観察を行う予定であった.マイクロCTにてSTLデータ化することで3Dソフト上で重ね合わせを行い,焼成前後の変形量や表面の変化を観察することを検討していた.しかし使用予定であった当大学の施設のマイクロCTのトラブルにて使用が困難となり,マイクロCTを使用できるようにするために時間を必要としてしまった.実際に使用すると,試料のサイズ,硬さなどが影響しジルコニア試料の表面のハレーションが強く,精度のよいSTLデータの取得が困難となった.現在,条件のよい撮影が可能となり,予定通り焼成を開始し順次実験を遂行していく予定である.

今後の研究の推進方策

現在試料を作製し順次進行している.しかし陶材の焼成温度が高温の場合,陶材が溶け液だれが起こることがわかったため,温度を低くし行なっていく予定である.

次年度使用額が生じた理由

試料の作製に時間がかかり、観察費用を使用できていないため。今後は、試料のSTLデータ化と化学分析にて費用を使用する予定である。

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公開日: 2019-12-27  

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