研究課題
生体用金属材料であるNiTi合金からのNiイオン溶出抑制を目的として、溶融金属浸漬法による脱Niポーラス化処理およびガス酸化によるアナターゼ層形成処理を行った。脱Niポーラス化処理は金属原子同士の親和性(混合熱ΔHMix)の差を利用したものであり、浸漬浴としてはNiとの親和性が高く、Tiとの親和性が低い元素の選択が必要である。H25年度はH24年度に確立したCe浴浸漬により作製した脱Niポーラス化表面に対して、二段階熱酸化法を適用することでアナターゼ層形成を検討した。二段階熱酸化法は、Ti表面に対してAr-COガス雰囲気中における熱処理によりTiC皮膜を作製し(一段階目処理)、それを大気中にて熱処理(二段階目処理)することでアナターゼ皮膜を得ることができる。脱Niポーラス化処理により、試料最表面からはNiが除去され、Tiのみとなっていたため、アナターゼ層を作製することができた。特に、本プロセスはガスを用いた高温酸化であるため、ポーラス表面全体をアナターゼ層にて被覆することができた。脱Niポーラス化処理のみにおける水接触角は高い値を示し、疎水性であったが、アナターゼ皮膜を施すことにより水接触角は低下し、ポーラス中に水が浸透していった。1%乳酸中へのNiイオン溶出量は二段階目処理温度により異なり、573 Kの方が873 Kで処理した試料よりも低い値を示した。本プロセスにより作製したポーラス化表面へのアナターゼ皮膜は、大きな表面積を生かした光触媒用デバイスにも応用できると考えられる。
すべて 2014 2013 その他
すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (10件) (うち招待講演 4件) 備考 (1件)
PLOS one
巻: 9 ページ: e86810-e86810
10.1371/journal.pone.0086810
Mater. Trans.
巻: 54 ページ: 1302-1307
10.2320/matertrans.ME201315
機能材料
巻: 33(9) ページ: 33-39
http://db.tohoku.ac.jp/whois/detail/9f5b18e1cc2386fc0d96df94db9782c5.html
