Ｘ線－ＭＲＩ造影性と抗菌性を有す血管ステント用金銅アルミ銀超弾性生体材料の開発

具有X射线-MRI对比性能和抗菌性能的金铜铝银超弹性血管支架生物材料的研制

• 批准号: 19J23030
• 负责人: 鳥谷部 綾乃
• 金额: $ 1.98万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-25 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J23030/
• 关键词: 超弾性; 形状記憶; マルテンサイト変態; 微細組織

本研究では、良好なX線－MRI造影性、抗菌性、超弾性を兼ね備えた革新的材料の開発を目的としている。上記の特性を兼備するAu-Cu-Al合金は、十分な超弾性を示す組成において動作温度が体温よりも高く、応用には至らない。反対に、動作温度が適当である組成の合金は、非常脆く、応用に至らない。これまでの研究結果より、動作温度が適当な合金の延性を向上させることが現実的であると考えた。そこで、生体材料としての応用、および状態図を考慮し、三元系合金へのAg添加を考えた。Agは延性のよいfcc金属であり、溶体化処理温度において、Au、Cu、Alに対する固溶限が小さい。従って、AgはAu-Cu-Al合金に対して延性の良い第二相として導入されると考えた。結果として、Agは延性相としてAu-Cu-Al合金に導入された。第二相のない、マトリクス単相から成るAu-Cu-Al-Ag合金は、引張試験において弾性変形中に破断したが、延性相が導入されたAu-Cu-Al合金は弾性域を超えて変形することができた。これはマトリクスの粒界上に第二相として導入された延性相によって、破壊の起点が減少したこと、および亀裂の伝搬が抑制されたことが原因であると考えられた。また、続く研究として二相合金の更なる延性向上が挙げられた。二相合金のマルテンサイト変態挙動、および塑性変形挙動を理解するためには、まず、応力下でのAu-Cu-Al三元系合金のバルク材に関する変態・変形挙動を研究する必要があった。変態・変形挙動については、圧縮軸に対して様々な方位を持つ単結晶についてIn-situ圧縮試験を行い、二面解析を行うことで明らかにしようと考えた。令和2年度は、昨年度得た単結晶材から研磨によって試験片を作製し、方位解析を行った。また、テスト試験を行い、試験装置を調整した。

This study aims to develop innovative materials with good X-ray-MRI contrast, antibacterial and ultra-high performance. The Au-Cu-Al alloy has the characteristics described above, such as high temperature, high temperature and high temperature. The reaction temperature is appropriate, the composition of the alloy is very brittle, and the use is appropriate. The results of this study show that the ductility of the alloy is suitable for the operation temperature. For example, the use of organic materials and the addition of Ag to ternary alloys should be considered. Ag is ductile, fcc metal, solution treatment temperature, Au, Cu, Al, solid solution limit. For example, Ag and Au-Cu-Al alloys can be used for ductility and second phase introduction. The results showed that Ag ductile phase was introduced into Au Cu Al alloy. The second phase is composed of Au-Cu-Al-Ag alloy, tensile test, fracture, ductile phase and Au-Cu-Al alloy. The second phase of the grain is introduced into the ductile phase, and the starting point of the grain is reduced. The ductility of two-phase alloys is studied. It is necessary to study the behavior of Au-Cu-Al ternary alloys under different stress conditions. Change state, change shape, change direction, change In order to obtain the crystal material in the second year, the grinding, preparation and orientation analysis of the test piece were carried out. Try to adjust

项目成果

AuCuAl形状記憶合金のマルテンサイト変態における結晶構造の解析

AuCuAl形状记忆合金马氏体相变过程中的晶体结构分析

• 发表时间: 2019
• 作者: Ayano Toriyabe;Kenji Goto;Akira Umise;Takao Hanawa;Hideki Hosoda;鳥谷部綾乃，海瀨晃，田原正樹，細田秀樹
• 通讯作者: 鳥谷部綾乃，海瀨晃，田原正樹，細田秀樹

Suppression of Intergranular Fracture of Au-Cu-Al Biomedical Shape Memory Alloys by Introducing Ag-rich Second Phase

引入富银第二相抑制Au-Cu-Al生物医用形状记忆合金晶间断裂

• 发表时间: 2019
• 作者: Handa Naoto;Kato Takafumi;Ayano Toriyabe,Kenji Goto,Akira Umise,Takao Hanawa,Hideki Hosoda
• 通讯作者: Ayano Toriyabe,Kenji Goto,Akira Umise,Takao Hanawa,Hideki Hosoda