超弾性20カラットAu合金の開発とその医療材料への展開

超弹性20克拉金合金的研制及其在医用材料中的应用

• 批准号: 18656200
• 负责人: 須藤 祐司
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18656200/
• 关键词: 形状記憶合金; Au-Cu-Al; マルテンサイト変態; 高X線造影性; Pd-In; ステント; 超弾性特性; 医療デバイス; 形状記憶特性

本研究では、高比重貴金属超弾性合金の創製を目的として、種々のAu系合金をはじめとする種々の貴金属系合金を溶製し、相平衡およびマルテンサイト変態を調査し下記の知見を得た。[1.合金設計]前年度の知見より、Au-Cu-Al-Mn合金において、19.2カラット以上のAuを含むAu系形状記憶合金(比重:約13.3g/cm^3)を開発したが、極めて脆く、良好な超弾性効果を得ることが出来ない事が明らかとなった。そこで本研究では貴金属系Au-Pd合金に着目し、各種合金の相安定性を調査したところ、Au-Pd-In合金のPdリッチ側において、マルテンサイト変態することを見出した。更に、範囲を広げ相平衡を調査した所、Pd-In-Fe合金においてマルテンサイト変態が生じ、形状記憶効果を示す事が分かった。本合金においても10g/cm^3以上の比重が得られるためAu系合金同様に、高造影性医療用材料となり得る。[2.超弾性特性]Pd-In系合金は、固液2相領域が狭く、極めて単結晶が作製し易い事が分かった。そこで、μPD引下げ法によりφ1.5mm程度の単結晶線材を作製し、超弾性特性を評価したところ、4%以上の超弾性歪みが得られる事が分かった。この実測値は現象論解析より予測される値と良い一致を示した。その結果より単結晶方位を適切に制御することにより最大で約15%の超弾性歪みを得られると示唆される。[3.医療デバイス可能性]アノード分極測定により、本合金は極めて耐食性に優れる事が判った。Pdは既に歯科用材料としても知られており、本貴金属系Pd-In高比重超弾性合金の医療デバイス材料への適用が期待される。

The purpose of this study is to investigate the solubility and phase equilibrium of noble metal alloys. [1. Alloy design] The previous year's discovery, Au-Cu-Al-Mn alloy, 19.2 or more Au, Au-containing shape memory alloy (specific gravity: about 13.3 g/cm^3) developed, extremely brittle, good ultra-high performance results were obtained. In this study, the phase stability of Au-Pd alloys was investigated. The phase stability of Au-Pd alloys was investigated. In addition, the phase balance of Pd-In-Fe alloy is investigated, and the shape memory effect is displayed. The alloy has a specific gravity of 10g/cm^3 or more and is used as a medical material with high contrast properties. [2. Superconductivity characteristics]Pd-In alloy, solid-liquid 2-phase domain is narrow, extremely crystalline, easy to make, easy to separate. For example, if the diameter of the crystal wire is 1.5 mm, the superconductivity of the crystal wire is more than 4%, and the superconductivity is more than 4%. This is a phenomenological analysis of the value of the measurement. The results show that the crystal orientation is suitable for the control of the maximum temperature of about 15% and the maximum temperature of about 100 ℃. [3. The metal alloy has excellent resistance to food. Pd is a medical material, and it is expected that this noble metal Pd-In alloy with high specific gravity can be used as a medical material.

项目成果

Pd-In-Fe合金の相平衡とマルテンサイト変態

Pd-In-Fe合金的相平衡与马氏体相变

• 发表时间: 2007
• 作者: Sugita;N.. Osa;T.;Nakajima;Y. and Mitsuishi;M.;石川博康
• 通讯作者: 石川博康

Martensitic Transformations and Magnetic properties in Pd-In-Fe shape memory alloys

Pd-In-Fe 形状记忆合金中的马氏体相变和磁性

• 发表时间: 2007
• 作者: Yamauchi;K.;H. Ishikawa
• 通讯作者: H. Ishikawa

Pd-In-Fe shape memory alloy

• DOI: 10.1063/1.2749440
• 发表时间: 2007-06-25
• 期刊: APPLIED PHYSICS LETTERS
• 影响因子: 4
• 作者: Ishikawa, H.;Sutou, Y.;Kainuma, R.
• 通讯作者: Kainuma, R.

Martensitic Transformation and Shape Memory Properties in Au-Cu-Al based Alloys

Au-Cu-Al 基合金的马氏体相变和形状记忆性能

• 发表时间: 2006
• 期刊: Proceedings of the 13^<th> Nationals Symposium on Phase Diagrams
• 作者: T.Nagase;T.Hosokawa;Y.Umakoshi;H. Ishikawa;E.Sato
• 通讯作者: E.Sato