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2014 年度 実績報告書

世界初の金属間化合物による溶解性インプラントの創成

研究課題

研究課題/領域番号 24360290
研究機関大阪大学

研究代表者

萩原 幸司  大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10346182)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード金属間化合物 / 溶解性 / インプラント / 生体材料 / Mg合金 / Ca合金
研究実績の概要

最終年度である本年は,昨年度までの実験結果のより精緻化を図ることで,生体内溶解材料としての本材料系の更なる開発を進めるための研究指針を確立することを目指した.まず,Ca-Mg-Zn三元系については,昨年度までに実施できなかった幾つかの化合物群についても残らず(単相)バルク試料の作製,電気化学的評価を行うことで,本系合金の溶解挙動マップの完全な完成に至った.この成果の一部は別紙のように,本年度,生体材料研究における著名な国際誌であるMater Sci Eng C誌にて論文掲載に至った.さらに,昨年度に溶解挙動の強い組成依存性を示すことを見出したCa3MgxZn(15-x)化合物において,更なる電気化学的評価を進めることで,例えば動電位分極測定において,カソード側,アノード側からそれぞれ電位を掃引した際の分極曲線が大きく異なる形態を示すことを見出し,溶解挙動に影響を及ぼす表面被膜形成,溶解反応に関する理解を更に深めた.また各化合物に対し,圧縮試験を行うことにより,その強度,塑性変形能等についても理解を深めた.
またさらに,さらなる溶解性合金系の拡張を目指し,本3元系へのFe添加を新たに試みた.しかし結果としては,Ca-Mg-Zn-Fe 4元系にすることによる新たな化合物の創製は認められず,Fe自身が単独相として本4元系中では安定化することを明らかにした.
さらにこのようなCa-Mg-Zn化合物合金の新たな組織制御法として,ボールミルによる化合物粉砕による粉末体の作製,その圧粉成型の可否についても取り組んだ.この結果,500℃以上の高温では,適切な応力負荷によりバルク成型体の作製が可能であることを見出し,今後の更なる組織制御実現の可能性を明らかにした.

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。

次年度使用額が生じた理由

26年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (3件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Degradation behavior of Ca-Mg-Zn intermetallic compounds for use as biodegradable implant materials2014

    • 著者名/発表者名
      K. Hagihara, S. Shakudo, K. Fujii and T. Nakano
    • 雑誌名

      Materials Science and Engineering C

      巻: 44 ページ: 285-292

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1016/j.msec.2014.08.037

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 生体疑似溶液中でのMg 単結晶溶解挙動の結晶方位依存性2015

    • 著者名/発表者名
      大久保政欣,萩原幸司,中野貴由
    • 学会等名
      日本金属学会 2015 春期講演大会
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2015-03-17
  • [学会発表] Mg単結晶の溶解挙動の結晶方位依存性2014

    • 著者名/発表者名
      大久保政欣,萩原幸司,中野貴由
    • 学会等名
      軽金属学会関西支部 若手研究者・院生による研究発表会
    • 発表場所
      関西大学
    • 年月日
      2014-12-26
  • [学会発表] Ca-Mg-Zn 基化合物複相合金の溶解挙動2014

    • 著者名/発表者名
      赤土周平,大久保政欣,萩原幸司,中野貴由
    • 学会等名
      日本金属学会 2014 秋期講演大会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2014-09-24
  • [図書] バイオマテリアル研究の最前線  著者執筆項目:4-2-1. 新たな(Mg,Ca)基生分解性金属材料の開発2014

    • 著者名/発表者名
      萩原幸司 (分担執筆)
    • 総ページ数
      1-248 (筆者執筆111-112)
    • 出版者
      日本金属学会
  • [図書] バイオマテリアル研究の最前線 著者執筆項目:2-3-3. 薬事認可されたβ型Ti-15Mo-5Zr-3Al合金単結晶の塑性挙動の解明2014

    • 著者名/発表者名
      萩原幸司 (分担執筆)
    • 総ページ数
      1-248 (筆者執筆35-36)
    • 出版者
      日本金属学会

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公開日: 2016-06-01  

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