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チタン系バイオマテリアルの特異な熱物性による新機能化

基于钛基生物材料独特热物理特性的新功能

基本信息

批准号：
18860011
负责人：
仲井正昭
金额：
$ 1.8万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (Start-up)
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/grant/KAKENHI-PROJECT-18860011/
关键词：
生体材料チタン合金熱膨張

项目摘要

近年、生体用金属材料の分野では、機械的性質のみならず、低弾性率機能および超弾性機能などの機能性も兼ね備えたβ型チタン合金の研究開発が精力的に行われている。当研究室において開発された生体用β型チタン合金Ti-29mass%Nb-13mass%Ta-4.6mass%Zr合金(TNTZ)の基礎熱物性を調べる中で、冷間圧延材において、加熱に伴う膨張がほとんどない、あるいは加熱により膨張せず収縮するといった特異な熱膨張特性を示す場合があることを見出した。この特性を制御することができるようになれば、TNTZに新たな付加価値を付与することとなり、熱的な形状変化を嫌う精密医療用デバイスなどへの応用も期待される。そこで、本研究では、TNTZの特異な熱膨張特性の発現条件の明確化およびその機構解明を目的としている。本年度は、以下の成果を得た。(1)圧下率90%の冷間圧延を施したTNTZの圧延方向(RD)およびそれに対して垂直方向(TD)の熱膨張特性を調査した。その結果、RDには加熱とともに収縮し、TDには冷間圧延を施していないTNTZよりも大きく膨張する傾向が認められた。(2)圧下率90%の冷間圧延を施したTNTZの繰返し加熱および冷却におけるRDの熱膨張特性を調査した。その結果、473Kまでの温度変化に対しては特異な熱膨張特性の可逆性が認められたが、それ以上の温度では、一度でも加熱すると特異な熱膨張特性が消失した。(3)冷間圧延を施したTNTZでは、RDに[110]βの集合組織の形成が認められた。

In recent years, the research and development of biological metal materials, mechanical properties, low-resistivity functions and ultra-high-conductivity functions, as well as beta-type alloys, has been focused on The fundamental thermal properties of Ti-29mass%Nb-13mass%Ta-4.6mass%Zr alloy (TNTZ), developed in the laboratory, were modulated under medium and cold pressure conditions, and the thermal expansion characteristics of Ti-29mass%Nb-13mass%Ta-4.6mass%Zr alloy (TNTZ) were demonstrated under heating conditions. The characteristics of this new type of medical equipment are: This study aims to clarify the conditions for the development of TNTZ's specific thermal expansion properties and its mechanism. The following results were achieved during the year. (1)The thermal expansion characteristics of TNTZ in the extension direction (RD) and in the vertical direction (TD) were investigated when the cold time delay of 90% was applied. As a result, TD has a tendency to expand due to heating and cooling. (2)The thermal expansion characteristics of TNTZ during cooling and heating and cooling were investigated when a cooling delay with a reduction rate of 90% was applied. As a result, the reversibility of the specific thermal expansion characteristic is recognized when the temperature changes at 473K. The specific thermal expansion characteristic disappears when the temperature is above 1 degree. (3)The formation of aggregate organization of cold space delay TNTZ and RD is recognized.