マイクロ波ドライプロセスによるTiN表面改質のインプラントアバットメントへの応用

微波干法TiN表面改性在种植体基台上的应用

• 批准号: 21K10015
• 负责人: 伊東 明代
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K10015/
• 关键词: TiNコーティング; マイクロ波; インプラント; アバットメント; TiN

TiNコーティングは,硬度,耐摩耗性,耐食性に優れ,審美的な金色を呈し,抗菌性や生体親和性も期待される.マイクロ波ドライプロセスTiNコーティング法は,圧力や雰囲気置換を行わない大気中においてTiN形成が可能という独自性を持ち,安価で簡便なプロセスである.本研究は,硬度,耐摩耗性,耐食性,審美性,細胞動態および軟組織封鎖性という観点から,本手法のアバットメント表面における最適成膜条件の探索を行うことを目的とした.2021年度は,市販のアバットメントへの応用を想定しTi6Al4V円盤(直径5mm,厚さ1mm)にマイクロ波ドライプロセスによるTiNコーティングを施した試料を作製した.反応時間は10分とし,800℃,850℃,900℃,950℃,1000℃の反応温度でコーティングを施し,それぞれをTiN(800℃),TiN(850℃),TiN(900℃),TiN(950℃),TiN(1000℃)とした.SEM像では全ての反応温度において波模様の微細構造を認めた.XRD分析の結果からは,反応温度が高いほど窒化が進行しており,TiN(950℃),TiN(1000℃)でTiNを認めた.インプラントアバットメントの表面粗さRaが0.2μm以上では表面粗さの増大に伴いプラーク付着量が増大し,0.2μm未満では変わらないという報告がある.そこで,2022年度は白色干渉計による表面粗さの評価を行った.TiN(950℃),TiN(1000℃)において,Raは0.2μm未満であり,プラーク付着の観点からアバットメントに適していると考えられる.他の試料のRaは0.2μm以上の値を示した.以上より,アバットメントへの応用を想定した成膜条件を検討し,反応時間10分では反応温度950℃, 1000℃が適した温度であると推察され,成膜条件の絞り込みを行うことができた.

TiN coating, hardness, abrasion resistance, food resistance, aesthetic gold color, antibacterial properties, and biological compatibility. The method of TiN formation is simple, easy and reliable. This study aims to explore the optimum conditions for film formation in terms of hardness, abrasion resistance, food resistance, aesthetics, cell dynamics, and soft tissue blockade. In 2021, the market for Ti6Al4V discs was established.(5mm diameter, 1mm thickness) The reaction time is 10 minutes, the reaction temperature is 800 ℃, 850 ℃, 900 ℃, 950 ℃, 1000 ℃, etc. TiN(800℃),TiN(850 ℃),TiN(900℃), TiN (950 ℃),TiN(1000℃) are applied.SEM images show the microstructure of the wave mode at the reaction temperature.XRD analysis results show that the reaction temperature is high and the temperature is high. TiN(950℃),TiN(1000℃) TiN. The surface roughness Ra of the coating material is greater than 0.2μm, and the surface roughness Ra increases with the increase of the coating amount, and the surface roughness Ra of the coating material is greater than 0.2 μm. In 2022, the evaluation of surface roughness was carried out.TiN(950℃),TiN(1000℃),Ra 0.2μm. The Ra of his sample is above 0.2μm. The film formation conditions were determined by the above method. The reaction time was 10 minutes. The reaction temperature was 950℃. The reaction temperature was 1000℃. The film formation conditions were determined by the method.