2002 Fiscal Year Annual Research Report
生体用Ti/ハイドロキシアパタイト異相界面構造の解明
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14750565
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| Research Institution | Ehime University |
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Principal Investigator |
小林 千悟 愛媛大学, 工学部, 講師 (10304651)
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| Keywords | 人工歯根 / ハイドロキシアパタイト / チタン / プラズマ溶射 / 界面構造 / 透過型電子顕微鏡法 / ナノストラクチャー / 結晶方位関係 |
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| Research Abstract |
本研究では、人工骨、人工歯根として注目を集めているTi/ハイドロキシアパタイト(HAp)複合材料の接合界面構造を明らかにすることを目的としている。Ti/HAp界面構造は、HAp皮膜の密着性やTi/HAp複合材料自身の機械的特性に大きな影響を及ぼすためその解析は重要であるといえる。平成14年度では、プラズマ溶射によりHApをTiに被覆したTi/HAp人工歯根材料を購入し、透過型電子顕微鏡法を用いTi/HAp界面付近のナノスケールレベルの構造を初めて解析し、以下のことを明らかにした。
1.Ti/HAp界面において、HApの1つの結晶粒に対し、結晶方位の異なる多数のTiの結晶粒が接しており、TiとHApの間に特定の結晶方位関係は存在しないことが明らかとなった。
2.Ti/HAp界面付近のTi側およびHAp皮膜側双方に数10nm〜数μm直径のAl_2O_3の粒子が観察された。これは、溶射の前処理であるブラスト処理の際に使用したAl_2O_3粒子が残存したものと考えられる
3.Ti/HAp界面付近においてTi基板中に含まれるAlの濃度は接合界面付近では35at%と高く、界面から1.5mm離れると15at%に減少していた。
4.Tiの結晶粒は、Ti/HAp界面付近では数10〜数100nmと非常に細かく、試料内部に向かって徐々に大きくなっていき、Ti/HAp界面から1.5mm離れた位置では約3μmの大きさであった。界面付近における微細なTi結晶粒が生成した原因は、プラズマ溶射の際に、Ti/HAp界面付近のTiは溶解し、そして凝固の際に界面付近に多数存在するAl_2O_3粒子を凝固核として凝固したため微細粒となったと考えられる。
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Research Products
(1 results)
