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材料技術

セラミック技術 メディカル分野

京セラメディカルはセラミックス製人工骨のパイオニアとして、日本で最初にアルミナ・セラミックス製骨頭ボールを開発し、今日まで、その品質向上に努めてまいりました。
近年、アルミナに続く次世代の高強度材料ジルコニアを生体材料として応用することに成功し、1995年にはジルコニア・セラミックス製骨頭ボールを、2001年には人工膝関節におけるジルコニア・セラミックス製の大腿骨コンポーネントを開発しました。

22mmジルコニア·ボールと22mmアルミナ·ボールの圧縮強度の比較

圧縮強度

アルミナ・セラミックス製骨頭ボールは、その数万例に及ぶ臨床実績により、長期における安全性と有用性が明らかとなりつつあります。アルミナ・セラミックス製骨頭ボールは、臨床上充分な強度を有していますが、セラミックスの特性を理解した上での取り扱いが必要であり、アルミナ・セラミックス製骨頭ボールのさらなる強度の向上は、意義のあるものと考えられます。ジルコニア・ボールは、この製品強度においてアルミナ・ボールの約1.5倍の強度を有していることが確認されました。

  • 高純度アルミナ・セラミックス
    (平均粒径:1.3μm)
  • ジルコニア・セラミックス
    (平均粒径:0.3μm)
ピン·オン·フラット摩耗試験結果

耐摩耗性

アルミナとジルコニアのポリエチレンに対する摩耗特性を比較検討する目的で、ピン・オン・フラット摩耗試験を実施しました。比較対照は、Co-Cr-Mo合金とし、ポリエチレン・ピンの重量減を測定し摩耗量としました。
その結果、ジルコニア・セラミックスにおいてもアルミナ・セラミックスと同等の摩耗特性が確認できました。

金属技術デンタル分野

母材(KYOCERA Select CP-Ti G4)

強度評価

京セラメディカルの歯科インプラントの一部製品に採用している素材は、冷間強加工されたCP-Ti G4から京セラメディカルが強度指定した母材のみを採用し、純チタンでありながらTi-6AI-4V ELI(規格値)と同等の強度※を有しています。

※「引張強さ」「降伏強さ」「伸び」

純チタン材のミクロ組織の図
引張試験
引張試験降伏強さの図
引張試験引張強さの図
ASTM E8準拠の引張試験より
CP Ti Grade4B:ISO5832-2 Grade 4B機械的特性規格値
Ti-6Al-4V ELI:ASTM F136機械的特性規格値
KYOCERA Select CP-Ti G4:ASTM E8 準拠の引張試験(自社実測値)

ポリエチレン技術メディカル分野

クロスリンク・ポリエチレンは、60Coによるγ線照射処理により架橋レベルを向上させた超高分子量ポリエチレン(UHMWPE)です。ポリエチレンにγ線を照射すると、ポリエチレンの分子鎖間に架橋が生じ、人工関節の摺動面部材として使用した場合には、耐摩耗性が向上することが知られています。

窒素環境中でr線照射

原材料のUHMWPEのブロック材をγ線照射すると、その高いエネルギーを吸収して、UHMWPE分子鎖の一部分が反応性の高い状態となり、隣接する分子鎖間が結合し、網目構造(クロスリンク)ができます。この反応は材料内部までほぼ均等に起こります。

「BIOCERAM AZUL」は京セラメディカル株式会社の登録商標です。