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2013 年度 実績報告書

特異強化メカニズムを応用した歯科用低カラット貴金属合金の新規な展開

研究課題

研究課題/領域番号 24760581
研究機関名城大学

研究代表者

赤堀 俊和  名城大学, 理工学部, 准教授 (00324492)

キーワード歯科用貴金属材料 / 固溶化処理 / ミクロ組織 / 機械的強度 / 耐食性
研究概要

近年、チタンおよびチタン合金が生体用および歯科用材料として多くの期待を集めているが、今日、歯科領域で最も使われている金属材料は、融点(1173K程度)が低く、鋳造の操作性が良好なセミプレシャス合金に分類させる金銀パラジウム合金である。現在までに、Ag-20mass%Pd-14.5mass%Cu-12mass%Au合金に対して1123K程度まで固溶化温度を上げると、引張強さは1 GPaを超え、固溶化処理だけで時効処理の結果を超えている特異な現象を示すことを明らかにした。固溶化時効処理および1073Kまでの固溶化処理した場合、母相であるα相(Ag)相に加えてPdCu等の析出相が存在していた。一方、1123Kでの固溶化処理の場合では、α相単相化していた。しかし、引張強さが2倍以上となり1 GPaを上回る強化機構を同強化機構のみで説明することは困難であり、固溶化処理後の冷却中にPdCu金属間化合物(規則相)が析出することも示唆された。
そこで、本研究期間内において、本合金の微細組織解析を行い、力学的特性の変化とその強化メカニズムを明らかにし、その高力学機能性へ応用を考慮することを目的とした。その結果、以下に示す研究成果が得られた。
1)受け入れまま状態の本合金のミクロ組織は、α1、α2およびβ相で構成されている。受け入れまま状態のAg-20mass%Pd-14.5mass%Cu-12mass%Au合金は、その後の溶体化処理により、α、βおよびβ’相の相構成へ遷移する。2)異なる温度で固溶化処理を施すことにより、α1およびα2相の元素濃度が変化することにより耐食性は向上する。3)ミクロ組織中のα1、α2およびβ相の3相では、α1相が最も電位が低く、次いでα2相、β相の順に電位が高い。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] 100. 市販歯科用金銀パラジウム合金のβ相析出に及ぼす凝固および高温溶体化熱処理の影響2013

    • 著者名/発表者名
      椙村豊彦, 福井壽男, 黒田健介, 佐藤綾乃, 赤堀俊和
    • 雑誌名

      日本歯科理工学会誌

      巻: 32 ページ: 469-478

    • DOI

      1884-4421

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 歯科用Ag-Pd-Au-Zn系合金のミクロ組織と疲労特性2013

    • 著者名/発表者名
      赤堀俊和, 福井壽男
    • 雑誌名

      名城大学総合研究所 紀要

      巻: 18 ページ: 89-94

  • [学会発表] 異なる鋳型で精密鋳造した低カラット貴金属合金の機械的強度および溶体化処理の関係2014

    • 著者名/発表者名
      安田智弥, 赤堀俊和, 福井壽男, 稗田純子, 新家光雄
    • 学会等名
      日本金属学会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      20140321-20140323
  • [学会発表] Cu/Ag比の異なる歯科用低カラット貴金属合金のミクロ組織と機械的強度2013

    • 著者名/発表者名
      安田智弥, 赤堀俊和, 福井壽男
    • 学会等名
      日本金属学会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      20131019-20131020
  • [学会発表] 種々の溶解温度で作製した市販歯科用金銀パラジウム合金のミクロ組織に及ぼすCu含有量の影響2013

    • 著者名/発表者名
      安田智弥, 赤堀俊和, 福井壽男, 椙村豊彦
    • 学会等名
      日本歯科理工学会
    • 発表場所
      日本歯科大学
    • 年月日
      20131019-20131020
  • [学会発表] Effect of Solution Treatment on Microstructure and Mechanical Strength of Dental Silver Alloy Cast at Various Cooling Rates2013

    • 著者名/発表者名
      T. Yasuda, T. Akahori, T. Hattori and H. Fukui
    • 学会等名
      25th European Conference on Biomaterials
    • 発表場所
      Hotel Meliá Castilla (Madrid)
    • 年月日
      20130908-20130912

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公開日: 2015-05-28  

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