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J-GLOBAL ID：201502282629978849   整理番号：15A0734710

バイオメディカル・コバルト-クロム-チタン金属合金の機械的負荷によって促進する溶解応答性:面内応力と化学環境の影響

Mechanical load assisted dissolution response of biomedical cobalt-chromium and titanium metallic alloys: Influence of in-plane stress and chemical environment

著者 (3件)： RYU J.J. (Dep. of Mechanical and Industrial Engineering, Youngstown State Univ., Youngstown, OH 44555, USA) ,  RYU J.J. (Dep. of Mechanical Engineering, Iowa State Univ., Ames, IA 50011, USA) ,  SHROTRIYA P. (Dep. of Mechanical Engineering, Iowa State Univ., Ames, IA 50011, USA)
資料名： Wear  (Wear)
巻： 332-333  ページ： 662-668  発行年： 2015年05月 
JST資料番号： E0377A  ISSN： 0043-1648  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 機械的負荷によって促進する溶解は,バイオメディカル・インプラントにおけるフレッチング及び隙間腐食による材料除去を制御する重要なメカニズムの一つであるとして,特定されている。本研究では,接触負荷と面内応力状態が表面損傷メカニズムに及ぼす影響を特定するために,単一アスペリティ接触を受けるコバルト-クロム-モリブデン(CoCr)及びチタン(Ti-64)合金の応力表面上の材料除去について調べる。次項の3種の水性環境のみならず,大気環境においても,その確認実験を行った。1)pH7.4におけるリン酸塩緩衝塩水(PBS),2)pH4.1におけるPBS,3)pH4.0における高濃度塩化物溶液。制御された接触力を適用し,また,不活性化から腐食するまでの種々の水性環境内において,その負荷された試料表面を機械的にシミュレートするために,正確に特性づけられた「アスペリティ」として,原子間力顕微鏡の先端を用いる。接触負荷,面内応力,その環境などが,その材料の溶解率に及ぼす影響を決定するために,その材料の除去体積を測定する。その実験結果から,「表面損傷は,その調べた全ての接触負荷において始まり,また,摩耗状態において想定したように,材料除去率は,接触負荷の増加に伴って増加する」ことを明らかにする。両方の合金において,材料除去率は,残留応力及びその環境などに複合した依存性を示している。不活性化環境において,その材料除去率は,「表面損傷が,圧縮応力の下で加工され,また,引張応力の下で抑制される」ような応力状態に線形的に依存している。腐食環境において,その溶解率は,材料溶解を加速する圧縮応力と引張応力の両方への二次的依存性を論証している。CoCrにおける材料除去率は,CoCr表面のより高い硬度にもかかわらず,Ti64表面に比べ,その同じ機械的刺激と電気化学的刺激の下において,より大きいことを見出す。Copyright 2015 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.

シソーラス用語： *医用素材 ,  *生体代行装置 ,  *人工股関節置換術 ,  *コバルト合金 ,  *摩耗特性 ,  *トライボロジー ,  クロム含有合金 ,  モリブデン含有合金 ,  チタン含有合金 ,  擦過腐食 ,  滑り摩耗 ,  リン酸塩 ,  塩化物 ,  溶液 ,  摩耗試験
準シソーラス用語： インプラント ,  トライボコロージョン ,  バイオメディカル ,  原子間力顕微鏡観察 ,  材料除去 ,  *腐食特性 ,  面内応力

分類 (5件)： 医用素材  (GA05040H) ,  生体代行装置  (EL04000N) ,  機械的性質  (WB02030U) ,  潤滑一般  (QB02010S) ,  金属の機械的性質  (BL01022T)

タイトルに関連する用語 (12件)： バイオメディカル ,  コバルト ,  クロム ,  チタン ,  金属合金 ,  機械的負荷 ,  促進 ,  溶解 ,  応答性 ,  面内応力 ,  化学 ,  環境