アパタイトブラスト法によるチタンのアパタイトコーティング方法に関する研究

磷灰石喷砂法钛磷灰石涂层方法研究

基本信息

批准号：
07807180
负责人：
石川邦夫
金额：
$ 1.15万
依托单位：
The University of Tokushima
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07807180/
关键词：
アパタイトサンドブラストコーティングチタン接合

项目摘要

本研究はサンドブラスト装置にてアパタイト粉末をチタン基板に吹き付けた時にアパタイト膜が形成されることを偶然に見出したことから、その接合力支配因子、適用可能な範囲などを明らかにすることを目的として行ったものである。アパタイトブラストは偶然に見出された全く新しいアパタイトのチタン基板へのコーティング方法であり、その形成機構は本年度の研究のみでは十分に解明されなかったが、アパタイト膜とチタン基板の衝撃力が接合力支配因子の一つであることが明らかになった。例えば大きな粒径を持つアパタイト粒子をサンドブラストでチタン基板に吹き付けた場合は良好なアパタイト膜が形成されるが、小さな粒径を持つアパタイト粒子をサンドブラストした場合にはアパタイト膜と基板との接合力が不十分であったり、全く接合していない場合も見られた。同様にサンドブラストの圧縮空気圧を小さくするとアパタイト膜と基板との接合力が小さくなった。アパタイト粒子が小さい場合には同じ圧縮空気圧においても衝撃力が小さくなるので接合力が小さくなると考えられた。アパタイト、リン酸水素カルシウムなどはサンドブラストによりコーティングできたが、リン酸三カルシウムは粒子径を大きくしてもチタン基板にコーティングできなかった。また二酸化珪素やチタン粉末もコーティングできなかった。アパタイトとリン酸水素カルシウムに特徴的であるのはHPO_4であり、HPO_4がコーティングに重要な役割を果たしている可能性が考えられるが本研究結果からは断定できなかった。今後、より詳細なコーティングの機構解明を行うこと、および本コーティング法の有用性を動物実験などで確認する必要があると考えられた。

在这项研究中，我们偶然发现，当使用喷砂装置将磷灰石粉末喷涂到钛基材上时，会形成磷灰石膜，这项研究的目的是阐明控制结合力的因素和适用范围。我做了什么。磷灰石喷砂是偶然发现的一种在钛基体上涂覆磷灰石的全新方法，虽然仅在今年的研究中尚未完全阐明其形成机制，但磷灰石膜与钛基体之间的冲击力就是结合力。很明显，这是控制因素之一。例如，如果将大粒径的磷灰石颗粒喷砂到钛基材上，会形成良好的磷灰石膜，但如果将小粒径的磷灰石颗粒喷砂，则磷灰石膜与基材之间的结合力会减弱。在某些情况下，粘合不充分或根本没有粘合。同样，当喷砂时压缩空气压力降低时，磷灰石膜与基体之间的结合力降低。人们认为，如果磷灰石颗粒较小，即使在相同的压缩空气压力下，冲击力也较小，因此结合力也较小。磷灰石、磷酸氢钙等可以通过喷砂进行涂覆，但磷酸三钙即使增大粒径也无法涂覆在钛基材上。另外，二氧化硅和钛粉也无法被涂覆。 HPO_4是磷灰石和磷酸氢钙的特征，HPO_4可能在涂层中发挥重要作用，但这不能从本研究的结果中确定。未来，有必要更详细地阐明涂层机制，并通过动物实验证实这种涂层方法的有用性。