2016 Fiscal Year Research-status Report
骨再生治療に適用するマグネシウム基複合材料の創製とその超塑性マイクロ加工
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16K06809
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| Research Institution | Osaka Municipal Technical Research Institute |
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Principal Investigator |
渡辺 博行 地方独立行政法人大阪市立工業研究所, 加工技術研究部, 研究主任 (90416339)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
長岡 亨 地方独立行政法人大阪市立工業研究所, 加工技術研究部, 研究員 (90416347)
池尾 直子 神戸大学, 工学研究科, 助教 (80647644)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | マグネシウム基複合材料 / 骨再生治療 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
怪我や病気で骨に大きな欠損を負った場合、骨再生治療が必要となる。本研究では、まず、この骨再生治療で用いられる骨補填材の素材としての利用を想定した生体吸収性セラミックを分散したマグネシウム合金基複合材料の作製を試みた。このような複合材料の生体内での挙動に影響を及ぼす要因として母相中のFeやNiなどの不純物元素が考えられる。しかしながら、これまで不純物の影響まで考慮して複合材料作製や得られた複合材料の評価が行われていない。そこで、３種類のマグネシウム粉末（市販の純マグネシウム粉末、Mg-Ca合金のアトマイズ粉末、Mg-Ca合金の粉砕粉末）を原料として用いた複合材料を作製し、不純物含有率の評価から着手することとした。不純物含有率は蛍光Ｘ線分析により定量した。
市販の純マグネシウム粉末を原料とした場合には、押出し加工によって固化した後でもFe、Ni、Cuなどの含有率は低く抑えられていた。
Mg-Ca合金のアトマイズ粉末を原料とした場合には、押出し加工によって固化した材料においてFe、Niなどの含有率が高かった。原料粉末作製時の混入に起因すると推測された。
Mg-Ca合金の粉砕粉末はMg-Ca合金の鋳塊をスタート材として自作した。押出し加工によって固化した複合材料においてFe、Niなどの含有率が大幅に増加していることが判明した。例えば、Feの母相における含有率は粉砕前の鋳塊で30ppm以下であったのに対して、粉砕後に固化した後では1000ppmを超えるまでに増加していた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
初年度において、概ね計画どおりに生体セラミック分散複合材料を作製する技術的な知見が得られ、さらに原料となるマグネシウム粉末の不純物含有率評価まで行うことができた。このため概ね順調に進展していると判断する。
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| Strategy for Future Research Activity |
初年度において、原料となるマグネシウム粉末の選択次第で、複合材料における不純物（FeやNiなど）含有率が大きく異なることが明らかになった。この知見を元に、当初計画どおりに生体吸収性セラミックを分散したマグネシウム合金基複合材料を作製し、複合材料の組織・物性評価や二次加工性評価を行う。これと並行して超塑性マイクロ加工金型用材料の調製を摩擦攪拌プロセスを利用して行うことに着手する。
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| Causes of Carryover |
原料の準備のための費用を抑制することができたため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
成果発表のための旅費などとして次年度以降で有効に使用する計画である。
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