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2016 年度 研究成果報告書

骨の力学機能に立脚した脊椎固定用異方性材料デザイン

研究課題

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研究課題/領域番号 24246111
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 構造・機能材料
研究機関名城大学 (2016)
東北大学 (2012-2015)

研究代表者

新家 光雄  名城大学, 理工学部, 特任教授 (50126942)

研究分担者 仲井 正昭  東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (20431603)
劉 恢弘  東北大学, 金属材料研究所, 助教 (40748943)
稗田 純子  東京工業大学, 理工学研究科, 助教 (40566717)
趙 研  東北大学, 金属材料研究所, 助教 (00633661)
研究協力者 東 健司  大阪府立大学, 大学院・工学研究科, 教授 (50173133)
上杉 徳照  大阪府立大学, 大学院・工学研究科, 助教 (10405342)
石本 卓也  大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教 (50508835)
今野 豊彦  東北大学, 金属材料研究所, 教授 (90260447)
佐藤 和久  東北大学, 金属材料研究所, 助教 (70314424)
赤堀 俊和  名城大学, 理工学部, 准教授 (00324492)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2017-03-31
キーワード生体用金属材料 / ユビキタス元素 / 異方性 / 相変態 / 力学的特性
研究成果の概要

β型低弾性率Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr合金(TNTZ)およびTi-Cr系合金につき、特にユビキタス元素である酸素(O)に注目し、従来では脆化をもたらすと考えられてきた高O濃度としたり、CrおよびO量を制御することにより、ω相、α”マルテンサイトあるいは双晶を適切に誘起すること、さらには超塑性歪加工、微粒子衝突やキャビテーションピーニングを施すことにより、両合金の高強度・高延性化、高疲労強度化、自己ヤング率調整機能の付与を達成した。TNTZでは、単結晶を用いて変形挙動を解析し、同合金単結晶が塑性的には異方性を示す、弾性的には等方性を示すことを見出した。

自由記述の分野

生体材料学

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公開日: 2018-03-22  

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