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「バイオハイエントロピー合金」X「超急冷金属3Dプリンティング」による新学術開拓

“生物高熵合金”与“超淬火金属3D打印”学术新进展

基本信息

批准号：
22K18310
负责人：
中野貴由
金额：
$ 16.64万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-06-30 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

理想的な完全固溶状態を実現した真のBioHEA の創製に挑むとともに、真のBioHEA が発揮する非線形的機能（超高強度・延性・生体親和性等）発現への学理構築を目指し、以下の具体的研究項目を実施した。パラメータ法によるBioHEA の合金組成選択と生体非毒性元素の選択について、複数パラメータを複合的に活用した固溶体形成予測を行った。具体的には、(i) 混合のエントロピー、(ii) 混合のエンタルピー、(iii) デルタパラメータ、 (元素の原子半径比を表す指標)、(iv) オメガパラメータ、(v) Valence electron concentration (VEC 値)を指標とした元素選択を実施した。さらに生体毒性指標であるIC50（50%生化学的阻害作用有効濃度）を指標とした元素選択により、細胞接着・増殖性、抗菌作用を考慮した元素選択、あたかも生体硬組織としてふるまうBioHEA創製のための元素戦略による予測設計を実施した。設計した合金について、鋳造合金の生体適合性評価試験を実施した。加えて、超急冷金属3Dプリンティングに必須な多成分系粉末の直接製造法の実現のために、融点差を考慮した溶解プロセス(大気溶解、真空溶解を含む)制御の方針確立に着手した。

The ideal solid solution system shows that the real BioHEA effect, the real BioHEA effect, the non-linear mechanism (high strength, ductility, physical properties, etc.), and the following specific research projects. The method of BioHEA alloy composition is based on the selection of non-toxic elements in vivo. The active solid solution is formed by the complex of non-toxic elements and complex elements. Specifically, (I) mix, (I) mix, (ii) mix, (iii), (iii), (iv), (v) Valence electron concentration (VEC), select the element to apply. Biotoxicity refers to the selection of IC50 (50% biochemical blocking effect) refers to the selection of key elements, cell reproducibility, antimicrobial activity, antimicrobial activity, and so on. In this paper, the design method is used for the selection of BioHEA elements. Design the mechanical properties of the alloy and the mechanical properties of the alloy. In addition, the ultra-rapid cooling metal 3D alloy alloy must be made by the multi-component powder direct method to detect the temperature, the melting point difference test, the melting point test, the melting point test, the temperature difference test, the melting point test, and the melting point test.