電着法によるクラストナイト厚膜の作製

电沉积法制备硬壳石厚膜

• 批准号: 07750742
• 负责人: 林 滋生
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 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: 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/grant/KAKENHI-PROJECT-07750742/
• 关键词: 電着法; クラストナイト; 厚膜; 生体親和性; 複合材料

CaSiO_3(ワラストナイト)は,生体親和性材料として知られているApatite-Wollastonite結晶化ガラスの構成成分であり、単独でも生体親和性が期待されるセラミックス材料である。しかしながらCaSiO_3を単独で使用するには、機械的性質,特に破壊靱性が不足していると予想される。そこで,高靱性を有する金属材料にCaSiO_3微粉末を電着法により厚膜状に成形,焼結させることで生体親和性と優れた機械的性質を合わせ持つ材料を作製することを試みた。CaSiO_3微粉末は共沈法により作製した。硝酸カルシウムとオルト珪酸エチルをエタノール中に溶解し(濃度:CaSiO_3について0.4mol/l)そこへ溶液と同量のアンモニア水(25%)を急速に添加して沈澱を得た。これを1000℃で12h熱処理し,CaSiO_3単相のみから成る粉末を得た。粉末はエタノール中でSi_3N_4ポット(80ml)とボール(2mmφ)を使用した遊星回転ボールミルにより2時間微粉砕した。得られた微粉末の粒径(50%累積径)は1.60μmと,電着法に使用するのに十分微細なものが得られた。電着成形は2枚のステンレス板(SUS304,40×20×1mm)を電極とし(電極間隔10mm),これらを平行に向かい合わせて原料粉末のスラリー(濃度1g/150ml)中で直流電圧(10〜200V)を印加することで行った。水-エタノール混合分散媒を用いたスラリーではCaSiO_3微粉末は良好な分散性を示さなかったことからエタノールのみを分散媒として使用したところ,CaSiO_3微粉末は良好な分散性を示し、一例として印加電圧100V,5minの通電で単位面積当たり8.1mg/cm^2の厚膜が得られた。この時の膜厚は62μm,膜の相対密度は47%であった。得られた膜の焼結性,他の溶媒,電極材料についての検討は現在継続して進行中である。

casio_3（wallastonite）是磷灰石 - 葡萄糖结晶玻璃的组成部分，称为生物亲和力材料，是一种陶瓷材料，预计会自行具有生物疗法。但是，预计仅使用CASIO_3就缺乏机械性能，尤其是断裂韧性。因此，我们尝试创建一种材料，通过将Casio_3的细粉末形成并通过电沉积高韧性的金属材料，将casio_3的细粉末形成和烧结成厚的薄膜，从而结合生物疗法和出色的机械性能。 CASIO_3细粉是通过共沉淀法制备的。将硝酸钙和乙基硅酸盐溶解在乙醇中（浓度：CASIO_3的0.4 mol/L），与将溶液添加到溶液中以获得沉淀物相同量的氨水（25％）。在1000°C下进行热处理12小时，以获得仅由Casio_3单相组成的粉末。使用4 si_3n_（80 mL）和一个碗（2mmφ），使用行星旋转球磨粉在乙醇中磨碎粉末。获得的细粉的粒度（50％累积直径）为1.60μm，足以用于电沉积法。通过使用两个不锈钢板（SUS304，40 x 20 x 1 mm）作为电极（电极间距10 mm）进行电沉积成型，然后在原始粉末（浓度1G/150ml）中涂抹DC电压（10至200 V）。在使用水 - 乙醇混合色散培养基的浆液中，Casio_3细粉表现不佳，因此，当将乙醇用作分散培养基时，Casio_3细粉末表现出良好的分散性，例如，在施加100 v和5分钟时，获得了8.1 mg/cm^每单位面积的厚膜，则获得了每单位面积的厚度。目前，膜厚度为62μm，膜的相对密度为47％。目前正在进行对所得膜，其他溶剂和电极材料的污染性的研究。