放射光によるジルコニアバイオセラミックスの擬似体液中でのその場相変態観察

同步辐射原位观察模拟体液中氧化锆生物陶瓷的相变

• 批准号: 14655262
• 负责人: 椿野 晴繁
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: University of Hyogo (2004)Himeji Institute of Technology (2002-2003)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14655262/
• 关键词: 部分安定化ジルコニア; シンクロトロン放射光; 相変態; インプラント材; アルミナ; 中性子線回折; バイオ; ジルコニア; イットリア; 変態; 集合組織; ジルコニアセラミックス; 放射光; 拡散型

21世紀の初頭には我が国の人口の25%以上が65歳以上の高齢化社会になることが予測されている.そのため,安全に長期間使用できるインプラント材の開発が進められている.部分安定化ジルコニア(PSZ)は,高強度,高靭性などの優れた性質を有するため.インプラント材としての利用が期待されている.その優れた性質は正方晶(T)→単斜晶(M)相変態に深く関わっており,Y_2O_3およびAl_2O_3量,また環境によって左右される.本研究では,PSZを医療の現場で使用した場合を考え,その熱的安定性について組織学的に,また中性子回折およびシンクロトロン放射光回折を用いて調べた.ZrO_2-Y2O_3の平均結晶粒径はAl_2O_3添加量が増大するにつれて大きくなった.また昇温時の膨張,収縮量,降温時の膨張量もAl_2O_3の添加量に比例して増加した.DSCのシグモイダル曲線はAl_2O_3を添加することによって短時間側にシフトし,飽和に達するまでに長時間を要するようになった.またAl_2O_3を添加することによって,集合組織に変化が認められた.AFM観察の結果,T-M変態は多方向に分岐して進展することが明らかになった.つまり,Al_2O_3添加によって変態時の配向性を抑制し,T-M変態の進展を多方向に分岐させることによって変態が生じやすくなり,機械的性質向上につながることが示唆された.シンクロトロン放射光回折および中性子線回折を利用することで,試料の極表面近傍の深さ方向の情報を得ることに成功した.そのほか,水溶液中での変態その場観察を実現するため,軟X線顕微鏡の開発を行っており,今後の実用化が期待される.

At the beginning of the 21st century, more than 25% of the country's population is over 65 years old, and a modernized society is expected.ている.そのため, safe for long-term use. PSZ (PSZ), high strength, high toughness, excellent propertiesのutilization and expectation されている.その优れた Properties tetragonal crystal (T)→monoclinic (M) phase change state にdeep く关わっており,Y_2O_3およびAl_2O_3 amount,またenvironmentによってaroundされる.This study is done,PSZをThe medical field is used and the occasion is tested, the thermal stability is histological, and the neutrality is reversed. The average crystal grain size of ZrO_2-Y2O_3 is Al_2O_ 3. The amount of addition increases, the amount of expansion and shrinkage when the temperature rises, and the amount of expansion when the temperature drops. Al_ 2O_3's added amount and proportion are added.DSC's curve is added and Al_2O_3 is added.とによって short time side にシフトし, saturated に达するまでに long time を要するようになった.またAl_2 O_3をAdd することによって, assemble the organization に変化がcognize められた.AFM Observation の results, T-M 変STATE はMulti-directional divergence progress することが明らかになった.つまり,Al_2O_3Add によって変时のAlignment suppression, T-M change state progress, multi-directional bifurcation, machine The properties of the machine are upward, and the neutral rays are reversed, and the neutral rays are reversed.することで, the extreme surface of the sample is close to the deep さ direction of the information をget ることにsuccessful した. そのほか, in the aqueous solution The status of the field is observed and the results are revealed, the soft X-ray microscope is opened and the line is opened, and the use of the soft X-ray microscope is expected in the future.

项目成果

H.Tsubakino, N.Matsuura: "Relationship between Transformation Temperature and Time-Temperature-Transformation Curves of Tetragonal-to-Monoclinic Martensitic Transformation in Zirconia-Yttria System"Journal of American Ceramic Society. 85,8. 2102 (2002)

H.Tsubakino，N.Matsuura：“氧化锆-氧化钇体系中四方马氏体向单斜马氏体转变的转变温度与时间-温度-转变曲线之间的关系”美国陶瓷学会杂志。

I.M.Low, A.van Riessen, H.Tsubakino, B.H.O'Connor, N.Kirby: "Characterisation of Isothermal Ageing of Partially-Stabilized Zirconia using Neutron and Synchrotron Radiation Diffraction"Proceedings of International Ceramic Conference (AUSTCERAM 2002). 187 (

I.M.Low、A.van Riessen、H.Tsubakino、B.H.OConnor、N.Kirby：“使用中子和同步加速器辐射衍射表征部分稳定氧化锆的等温老化”国际陶瓷会议记录（AUSTCERAM 2002）。

H.Tsubakino: "Isothermal Transformation Behavior of Tetragobnal-to-Monoclinic Phase In Zirconia-Yttria Ceramics"Proceedings of International Ceramic Conference (AUSTCERAM 2002). 151 (2002)

H.Tsubakino：“氧化锆-氧化钇陶瓷中四方相到单斜相的等温转变行为”国际陶瓷会议记录（AUSTCERAM 2002）。

Tetragonal-to-Monoclinic Phase Transformation in Zirconia-Yttria Ceramics with and without Alumina Addition

添加和不添加氧化铝的氧化锆-氧化钇陶瓷中的四方相到单斜相的转变

• 发表时间: 2004
• 期刊: Proc.Inter.Conf. on High-Temperature Ceramic Matrix Composites, Am.Ceram.Soc.
• 作者: H.Tsubakino;T.Tanaka;N.Tanaka;H.Inoue
• 通讯作者: H.Inoue

田中貴章, 井上智博, 井上博史, 椿野晴繁: "ジルコニア-イットリアセラミックスのT-M変態に及ぼすアルミナ添加の影響"粉体および粉末冶金. (発表予定).

Takaaki Tanaka、Tomohiro Inoue、Hiroshi Inoue、Harushige Tsubakino：“添加氧化铝对氧化锆-氧化钇陶瓷的 T-M 转变的影响”粉末和粉末冶金（待提交）。