• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2014 年度 実績報告書

高性能バイオマテリアルとしてのカーボンナノチューブ複合セラミックスの開発

研究課題

研究課題/領域番号 23360303
研究機関信州大学

研究代表者

樽田 誠一  信州大学, 学術研究院工学系, 教授 (00217209)

研究分担者 齋藤 直人  信州大学, 学術研究院保健学系, 教授 (80283258)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2015-03-31
キーワードバイオマテリアル / カーボンナノチューブ / アルミナ / 複合体 / 微構造制御 / 骨伝導性
研究実績の概要

1.カーボンナノチューブ(CNT)により強化したアルミナセラミックスの開発: アルミナ原料として、より微細な粒径を有するγーアルミナを用い、始めに微細な微構造のアルミナ焼結体が実際に得られるのか検討した。その結果、γ-アルミナ70%でα-アルミナ30%とした混合粉末から、より微細な微構造のアルミナ焼結体が得られた。ここにCNTを0.4wt%添加して、1350℃で真空焼成およびHIP処理すると、緻密な複合体が得られた。しかし、その微構造は、γ-アルミナを用いずに複合化した場合とほとんど変わらなかった。次に、塩化ジルコニウムあるいはZr-n-ブトキシドを用いてCNTへのジルコニアのコーティングを試みた。その結果、塩化ジルコニウムを用いると、CNT表面に析出するジルコニアは極わずかであったが、Zr-n-ブトキシドを用いると、CNT表面にジルコニアが比較的均一に析出した。これを1000-1200℃で真空焼成すると、ジルコニアはCNT表面に残るが、一部はCNTと反応した。
2.CNT複合アルミナセラミックスの骨伝導化: 鏡面研磨した緻密なアルミナ焼結体から擬似体液(1.5SBF)中で骨類似アパタイトが析出する条件について検討した。その結果、鏡面研磨したアルミナ焼結体を140℃で1時間濃リン酸処理した後、80-100℃で塩化カルシウム処理し、1.5SBFへ7日間浸漬すると、アルミナ表面に析出物が生成した。しかし、析出量は少なく、同定することはできなかった。
3.CNT 3次元構造体の構築と骨類似アパタイトとの複合化: ゼラチンおよびアガロースをテンプレートとして、アパタイト多孔体の作製を試みた。その結果、5wt%のアパタイトが高分散したスラリーへ、アガロースを2-5wt%添加すると、気孔率95%の多孔体が得られた。ここへ、CNTを添加することで、CNT3次元構造体が得られると推測された。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Fabrication and Fracture Toughness of CNTs/alumina Composites with Fine Microstructures2014

    • 著者名/発表者名
      Naoki Ueda, Tomohiko Yamakami, Tomohiro Yamaguchi, Morinobu Endo, Naoto Saito, Seiichi Taruta
    • 雑誌名

      Key Engineering Materials

      巻: 617 ページ: 205-208

    • DOI

      10.4028/www.scientific.net/KEM.617.205

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Surface modification of carbon nanofibers with SiC by heating different SiO vaper sources in argon atomosphere2014

    • 著者名/発表者名
      Guosheng Xu, Tomohiko Yamakami, Tomohiro Yamaguchi, Morinobu Endo, Seiichi Taruta, Isao Kubo
    • 雑誌名

      Journal of the Ceramic Society of Japan

      巻: 122 ページ: 822-828

    • DOI

      10.2109/jcersj2.122.822

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] アルミナ原料としてγ-アルミナを用いて作製したCNFs/アルミナ複合体の微構造変化2015

    • 著者名/発表者名
      西尾翔多・山口朋浩・齋藤直人・樽田誠一
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2015年年会
    • 発表場所
      岡山大学津島キャンパス
    • 年月日
      2015-03-18 – 2015-03-20
  • [学会発表] アルミナコーティングしたカーボンナノチューブ複合アルミナセラミックスの作製と機械的性質2014

    • 著者名/発表者名
      鈴木彩香,荒井善生,植田直樹,山上朋彦,山口朋浩,樽田誠一
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第27回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      鹿児島大学郡元キャンパス
    • 年月日
      2014-09-09 – 2014-09-11
  • [学会発表] 研磨およびリン酸処理したアルミナセラミックスの擬似体液中での挙動2014

    • 著者名/発表者名
      福井亮太,山上朋彦,植田直樹,山口朋浩,齋藤直人,樽田誠一
    • 学会等名
      第30回日本セラミックス協会関東支部研究発表会
    • 発表場所
      栃木県那須青年の家
    • 年月日
      2014-09-02 – 2014-09-03
  • [学会発表] 酸処理したCNTsを複合化したアルミナセラミックスの微構造変化2014

    • 著者名/発表者名
      名和大智,山上朋彦,植田直樹,山口朋浩,齋藤直人,樽田誠一
    • 学会等名
      第30回日本セラミックス協会関東支部研究発表会
    • 発表場所
      栃木県那須青年の家
    • 年月日
      2014-09-02 – 2014-09-03
  • [学会発表] Deposition of apatite on alumina ceramics treated in phosphoric acid solution and calcium chloride solution2014

    • 著者名/発表者名
      Seiichi Taruta, Ryota Fukui, Naoki Ueda, Tomohiko Yamakami, Tomohiro Yamaguchi, Naoto Saito
    • 学会等名
      5th International Congress on Ceramics
    • 発表場所
      Beijing International Convention Center (China)
    • 年月日
      2014-08-17 – 2014-08-21
  • [学会発表] Pressureless sintering of SiC-coated carbon nanofiber/SiC composites and their properties2014

    • 著者名/発表者名
      Guosheng Xu, Tomohiko Yamakami, Tomohiro Yamaguchi, Morinobu Endo, Seiichi Taruta, Isao Kubo
    • 学会等名
      5th International Congress on Ceramics
    • 発表場所
      Beijing International Convention Center (China)
    • 年月日
      2014-08-17 – 2014-08-21
  • [備考] 信州大学 研究者総覧

    • URL

      http://soar-rd.shinshu-u.ac.jp/profile/ja.OacaZVkh.html

URL: 

公開日: 2016-06-10  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi