生体用チタン合金の耐摩耗性改善のための表面処理に関する研究

提高生物钛合金耐磨性能的表面处理研究

• 批准号: 06858094
• 负责人: 小林 郁夫
• 金额: $ 0.51万
• 依托单位: Tokyo Medical and Dental University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06858094/
• 关键词: 耐摩耗表面処理; 生体用チタン合金; TiB_2皮膜; ホウ化処理

非消耗電極型アーク炉(大亜真空技研(株)製)によって各種合金のインゴットを溶製した.得られたチタンインゴットを現有の超高温高真空横型管状電気炉(理科工業(株)製)で均質化熱処理し,これを表面処理用の試料とする.ホウ化処理はハロゲン化剤であるホウフッ化カリウムなどの粉末とボロンの供給源とするアモルファスボロンの粉末,ならびに燒結防止のため配合するアルミナ粉末を混合した処理剤を入れたカプセル中に試料を埋没させ,上述の横型電気炉内で適当な処理条件(時間,温度)の熱処理を行った.まず,ホウ化処理によって形成した皮膜の表面と試料断面の観察を行い,皮膜の厚さ,地合金との密着性などのマクロな構造や欠陥等を評価した.これには光学顕微鏡と走査型電子顕微鏡(日本電子(株)製JSM-6400)を使用した.また,全自動X線回析システム(フィリップス製MPD1880,ディジタル・イクイップメント製ワークステーションMicro VAX3100を含む)を使用し,皮膜の構造解析ならびに構成相の同定を行い,表面の皮膜がTiB_2を主体としたものであることを確認した.皮膜の力学的性質の検討は極薄膜の硬さ測定が可能なダイナミック超微小硬度計(島津製作所製DUH-200,現有設備)によって評価した.上述の諸性質に関して,既存のチタン合金等の結果と比較して検討し,本研究で行った耐摩耗性のための表面処理の有用性を明らかにした.

Non-consumable electrode type ア ア blast furnace (manufactured by dai亜 vacuum Technology Research Co., LTD.)によって melting of various alloys <s:1> ゴットを ゴットを. Have ら れ た チ タ ン イ ン ゴ ッ ト を existing の ultra high temperature and high vacuum type horizontal tubular electric 気 furnace (science department (plant) industry process) で homogenization heat 処 し, こ れ を surface 処 principle with の sample と す る. ホ ウ change 処 Richard は ハ ロ ゲ ン the tonic で あ る ホ ウ フ ッ change カ リ ウ ム な ど の powder と ボ ロ ン の supply source と す る ア モ ル フ ァ ス ボ ロ ン の powder, な ら び に Sintering prevent の た め cooperate す る ア ル ミ ナ powder mixed を し た 処 Richard tonic を into れ た カ プ セ ル に in sample を buried さ せ, the の horizontal type electric 気 furnace で appropriate な 処 bedding conditions (time, temperature) の hot line 処 reason を っ た. ま ず, ホ ウ change 処 Richard に よ っ て form し た の skin membrane surface と sample section の 観 examine を い, の さ thick skin membrane, to alloy と の Close as a sex な ど の マ ク ロ な structure や owe 陥 を review 価 し た. こ れ に は optical 顕 micromirror と walkthrough type electronic 顕 micro mirror (Japanese electronics (strains) JMS - 6400) を use し た. ま た, automatic X-ray back analysis シ ス テ ム (フ ィ リ ッ プ ス MPD1880, デ ィ ジ タ ル · イ ク イ ッ プ メ ン ト system ワ ー ク ス テ ー シ ョ ン Mi Cro VAX3100 を む) use し を, skin membrane の structure な ら び に constituent phase の with fixed line を い, surface の skin membrane が TiB_2 を subject と し た も の で あ る こ と を confirm し た. Beg は skin membrane mechanical properties の の 検 film の hard さ determination が probably な ダ イ ナ ミ ッ ク ultra-small hardness tester (shimadzu DUH - 200, the existing equipment) に よ っ て review 価 し た. Nature of all the above の に masato し て, existing の チ タ ン alloy etc. の results と し て 検 for し, this research line で っ た friction loss resistance の た め の surface 処 Richard の usefulness を Ming ら か に し た.

项目成果

E.Kobayashi,S.Matsumoto,ほか: "Mechanical properties of the binary titanium-zirconium alloys and their potential for biomedical materials" Journal of Biomedical Materials Research. (印刷中). (1995)

E. Kobayashi、S. Matsumoto 等人：“二元钛锆合金的机械性能及其在生物医学材料方面的潜力”《生物医学材料研究杂志》（1995 年出版）。

中野 毅,土居 寿,小林郁夫,浜中人士: "チタン鋳造体の力学的性質に及ぼす鋳造機の影響" 歯科材料・器械,特別号24. 13. 60-61 (1994)

Takeshi Nakano、Hisashi Doi、Ikuo Kobayashi、Hitoshi Hamanaka：“铸造机对钛铸件机械性能的影响”牙科材料和仪器，特刊 24. 13. 60-61 (1994)

小林郁夫,松本茂,ほか: "生体用Ti-Zr合金の組織と力学的性質" 日本金属学会講演概要1994年秋期(第115回)大会. 487- (1994)

Ikuo Kobayashi、Shigeru Matsumoto 等人：“生物用途 Ti-Zr 合金的结构和机械性能”日本金属学会 1994 年秋季（第 115 届）会议演讲摘要 487-（1994 年）。

小林郁夫,三島良直: "Ti-Al系軽量金属間化合物の相安定性と構造用材料としての基礎的特性" 軽金属. 41. 595-600 (1994)

Ikuo Kobayashi、Yoshinao Mishima：“Ti-Al 基轻质金属间化合物的相稳定性和作为结构材料的基本性能”轻金属 41. 595-600 (1994)。