金属ガラス・チタン合金接合材料の疑似体液中での耐食性能と強度特性

金属玻璃与钛合金粘接材料在模拟体液中的耐腐蚀性能及强度性能

• 批准号: 18029019
• 负责人: 久恒 邦博
• 金额: $ 3.84万
• 依托单位: Nagasaki University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 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-18029019/
• 关键词: 生体材料; 金属ガラス; ろう接; Ti合金; 接合強度; 耐食性; 国際情報交換; アメリカ; チタン合金; 界面; 赤外線; 人工唾液

生体用合金Ti-6Al-7Nb合金の金属ガラス(BMG)ろう接材の生体中での挙動を見積もるため,疑似体液あるいは人工唾液浸漬曲げ試験を行った.Pd_<40>Cu_<30>Ni_<10>P_<20>およびNiフリーPd基BMGPd_<30>Pt_<17.5>Cu_<32.5>P_<20>によるろう接を試み,Pd_<40>Cu_<30>Ni_<10>P_<20>BMGろう接材同様評価を行った.また,耐食性に優れるZr_<55>Cu_<30>Al_<10>Ni_5BMG,接合強度に優れるPd基BMGの人工体液中での電気化学的評価を行った.接合には赤外線ろう接装置を用い,Ar置換雰囲気中で接合した.ろう接材は一定時間Hunk's液(HBSS)あるいは人工唾液中に浸漬後,HBSSは液中にて曲げ試験を行い,人工唾液は大気中で行った.浸漬前の結果同様,Pd_<40>Cu_<30>Ni_<10>P_<20>ろう接材はPd_<30>Pt_<17.5>Cu_<32.5>P_<20>ろう接材に比べ高い強度を示した.破断面及び断面X線回折等の結果から,Pd_<40>Cu_<30>Ni_<10>P_<20>接合材の強度が劣る原因として,ろう材部の結晶粗大化が示唆された.但しろう接材強度の浸漬時間依存性カーブは結晶化の有無にかかわらず浸漬時間2Ms付近に谷または山を持つ対称的な形状を示した.人工唾液とHBSSでは,弱アルカリ性のHBSSに対し,弱酸性の人工唾液浸漬後の方が高い接合強度を示した.また浸漬液のICP分析からTiの溶出が認められた.Pd_<40>Cu_<30>Ni_<10>P_<20>並びにZr_<55>Cu_<30>Al_<10>Ni_5のBMG単体での動電位分極曲線を0.9mass%NaCl中で測定した.Auと比較すると,Pd_<40>Cu_<30>Ni_<10>P_<20>の腐食電位はAuのそれに近いが,過不動態電位はAuより低い.しかしZr_<55>Cu_<30>Al_<10>Ni_5では,過不動態電位はAuの腐食電位とほぼ同じ-0.2V付近で既に現れ,耐食性の低さを示した.これらの結果から,Pd_<40>Cu_<30>Ni_<10>P_<20>はBMGの中では比較的高い生体安定性を示し,生体内での劣化の影響も小さいことと示唆された.従って,Pd_<40>Cu_<30>Ni_<10>P_<20>BMGをはじめとするBMGろう材は,生体に用いる材料として有望であると考えられる.

Ti-6Al-7Nb alloy for biological use metal matrix (BMG) alloy joint material in vivo, the movement of the reaction, suspected body fluid, artificial saliva immersion test.Pd_<40>Cu_P_<30>Ni_<10>P<20>_Ni_Pd_<30><17.5>Pt_ P_Pd alloy joint test<32.5><20>,Pd_<40>Cu<30>_<10>P_<20>BMG alloy joint material evaluation. For food resistance, Zr_<55>Cu_<30>Al_<10>Ni_5BMG and bonding strength, Pd-based BMG were evaluated in artificial body fluid. Bonding infrared bonding device,Ar replacement bonding device. After soaking in artificial saliva for a certain time, HBSS is used to test the mixture, and artificial saliva is used to test the mixture. The results before dipping are the same,Pd_<40>Cu_<30>Ni_<10>P_ P<20>_<30><17.5><32.5><20>The results of fracture and X-ray reflection of fracture surface show that the strength of Pd_<40>Cu_<30>Ni_ P bonding material is <10>deteriorated<20>, and the crystallization coarsening of Pd_ Cu_ Ni_ P bonding material is obviously caused. However, the immersion time dependence of the joint strength is not shown in the presence or absence of crystallization. Artificial saliva HBSS is weak, weak, and weak. ICP analysis of the immersion solution revealed that the stripping potential curve of Ti in Pd_<40>Cu_<30>Ni_<10>P <20>and Zr_<55>Cu_<30>Al_<10>Ni_5 BMG units was determined in 0.9mass% NaCl. Au in comparison, the scavenging potential of Pd_<40>Cu_<30>Ni_<10>P <20>was close to that of Au, and the over-dynamic potential of Au was low. Zr_<55>Cu_<30>Al_<10>Ni_5 is a new type of metal with high corrosion resistance. The results show that Pd_<40>Cu_<30>Ni_<10>P_<20>P has a relatively high biological stability in BMG, and its degradation effect in vivo is small. Pd<40>_<30>Ni_<10>P_<20>BMG is a material that can be used in biology.

项目成果

Influence of polishing of denture base resin and metal surfaces on wettability with water and saliva

• DOI: 10.4012/dmj.25.161
• 发表时间: 2006-03-01
• 期刊: DENTAL MATERIALS JOURNAL
• 影响因子: 2.5
• 作者: Nishioka, Masamichi;Yamabe, Yoshihisa;Fujii, Hiroyuki
• 通讯作者: Fujii, Hiroyuki

チタン -陶材焼付合金界面反応への金コーティングの効果

金镀层对钛瓷烤合金界面反应的影响

• 发表时间: 2006
• 期刊: 日本金属学会誌 70(1)
• 作者: Nakagawa;M.;三浦永理ほか
• 通讯作者: 三浦永理ほか

X-ray Study of Pd_<40>Cu_<3O>Ni_<10>P_<20> Bulk Metallic Glass Brazing Filler for Ti-6A1-7Nb Alloy

Ti-6A1-7Nb合金Pd_<40>Cu_<3O>Ni_<10>P_<20>块状金属玻璃钎料的X射线研究

• 发表时间: 2007
• 期刊: Materials Science Forum 539-543
• 作者: E. Miura;H. Kato;T. Ogata;N. Nishiyama;E. D. Specht;T. Shiraishi;A. Inoue;K. Hisatsune;K.Hisatsune;E.Miura
• 通讯作者: E.Miura

Mechanical Property and Corrosion Resistance Evaluations of Ti-6A1-7Nb Alloy Brazed with Bulk Metallic Glasses

大块金属玻璃钎焊Ti-6A1-7Nb合金的力学性能和耐腐蚀性能评价

• 发表时间: 2007
• 期刊: Materials Transactions 48(8)
• 作者: E. Miura;H. Kato;T. Ogata;N. Nishiyama;E. D. Specht;T. Shiraishi;A. Inoue;K. Hisatsune
• 通讯作者: K. Hisatsune

Brazing of Ti biomedical alloy with Pd-based BMG filler: Mechanical properties, corrosion resistance and microstructure

钯基 BMG 填料钎焊钛医用合金：力学性能、耐腐蚀性和显微组织

• 发表时间: 2008
• 作者: E. Miura;H. Kato;N. Nishiyama;G. E. Ice;K. Hisatsune and A. Inoue
• 通讯作者: K. Hisatsune and A. Inoue