Ti系生体材料接合の為の生体安全性に優れたアモルファスろう材の開発

开发具有优异生物安全性的非晶态钎料，用于粘结钛基生物材料

• 批准号: 14771097
• 负责人: 三浦 永理
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Nagasaki University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 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/grant/KAKENHI-PROJECT-14771097/
• 关键词: バルクアモルファス; 生体用チタン合金; 赤外線ろう接; 接合強度; 人工唾液浸漬試験; SEM観察; Ti-Al-Nb; 接合界面; チタン・チタン合金; アモルファスろう材; 生体用金属材料; 力学的性質; 耐食性

生体用チタン合金は,形成外科材料や歯科材料として利用されている.チタンは軽量で機械的性質や耐食性に優れているが,周辺加工技術の不足がチタンの歯科利用における用途を限定している.本研究では,ろう材にアモルファスを応用し,高強度,高耐腐食性および優れた操作性を備えたチタン用ろう材を開発することを目的としている.これまでの結果では,ろう接装置の予備排気性能及び冷却効率の向上を図った結果,接合可能な金属ガラスの組成が増え,また品質の向上が可能となった.特に強度及び耐食性に置いてPd系で優れた結果が得られ,従来材料に変わるTi用ろう材実用化の可能性が得られた.その一方,強度に著しいばらつきを持つという問題点も明らかにされた.そこで今年度は接合強度に関わる因子を特定するため,Pd系,Zr系アモルファスおよびTi系高強度合金でろう接したTi-Al-Nbの接合部断面組織観察及び引張試験後の破面観察を行なった.Zr系及びTi系ろう接合材の流ろう部は何れもデンドライトが見られ,急冷凝固組織を呈していた.一方,最も優れた強度を持つPd系ろう接合材のSEM-EDX観察の結果では,ろう部の殆どがマトリックスをガラスとした包晶析出で構成されており,従って流ろう部は高い強度が維持されていることが示唆された.また,早い段階で破断した接合試料の界面付近には,母材Ti拡散層が数十μmの厚さで存在しており,またこれらの組成や組織が破面観察の結果とほぼ一致する.すなわち,破壊は被接合材との界面付近で生じ,界面に出来るTi拡散層が接合強度を支配していることが明らかになった.以上の結果から,チタン合金の特性を生かしつつ生体内で安全かつ十分な強度を持つ歯科用チタン合金の接合用ろう材となりうる可能性を示唆した.得られた結果は,国際歯科研究学会(IADR04)及び平成16年度日本金属学会秋期大会において発表された.

It is used in biological applications and is used as surgical materials. It is used as a surgical material and has good mechanical properties and food resistance. The advantages and disadvantages of the surrounding processing technology are the limitations of the application and the limitations of the application. This study is the result of the researchモルファスを応用し, high strength, high corrosion resistance, および excellent れたoperability, prepared えたチタン ろう material を开発することをpurposeとしている.これまでのRESULTS では, ろうconnection device のprepared exhaust performance and びcooling efficiency のUP を図った , bonding is possible な metal The composition of the ガラスの has improved, and the quality has improved. The special strength and food resistance have been achieved. The Pd system has been excellent and the results have been obtained.られ, the material is made of に変わるTi and the ろう material is used.うProblem point is the も明らかにされた.そこでThis year's bonding strength is related to the factor をspecific するため, Pd system, Zr system アモルファObservation of the cross-sectional structure of the joint part of the Ti-based high-strength alloy and the joint of したTi-Al-Nb and the observation of the fracture surface after the tensile test Zr system and びTi system ろうjoining material の流ろう部は何れもデンドライトが见られ, rapid cooling and solidification structure を成していた.On the one hand, the results of the SEM-EDX observation of Pd-based Pd-based joining materials with the best strength and strength are the best.スをガラスとしたPeritite precipitates out and constitutes されており, 従って流ろう部は高いStrength がMaintains されていることが Shows 唆された.また, the interface of the joint sample is close to the broken surface at the early stage, the base material Ti scattered layer is tens of μm thick, and the existence is しており, またこれらの constitutes the organization and the result of the broken surface observation is the same as the result of the rupture surface. The bonding strength of the scattered layer is determined by the strength of the alloy. The results of the above are the characteristics of the alloy. It is safe and strong enough to be used in the body, and it is very strong and durable. The result is the result of the International Association for Scientific Research (IADR04) and the 2006 Japan Metal Society Autumn Conference.