バイオセラミクス破断試験時の応力と変位の基礎的考察(アコースティックイメージング・一般)

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概要

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生体材料としてのバイオセラミクスの主な要件は、緻密骨の三倍以上の強度と2〜3倍の弾性率を備えることである。しかしながら、これらの機械特性を全て満足する材料は未だ開発されていない。本研究の目的は生体材料の破断試験時の応力と変位の関係を明らかにして、バイオセラミクスの機械的特性改善の基礎データを得ることである。そこで、生体材料の破断試験時の変位と応力・応力増加率の関係を検討した。その結果、バイオセラミクスは次の様な特徴的な振る舞いを示すことが分かった。第一に平均粒径が小さくなると変位と破断応力が増大すること、第二に変位に対する応力増加率特性は変動型と安定型の二つのタイプに分類できること、第三に、最大変位に対する破断応力及び最大応力増加率の二つの実験式を求めた。以上の検討により、応力-変位特性にはヤング率や平均粒径等の微構造が関わっていると思われることが分かった。
社団法人電子情報通信学会の論文
2004-10-14

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