ラマン分光分析を用いたジルコニア(3Y-TZP)の結晶相安定性の評価

抄録

人工関節の摺動面として広く用いられているジルコニア(3Y-TZP)に関して、顕微ラマン分光分析を用いて結晶相の安定性及び局所的な残留応力の評価を行った。ジルコニアの結晶相安定性は結晶粒の微細化及びそれに伴う残留応力場を制御することによって改善されることが確認されている。本実験では水熱条件下での加速試験に伴う表面の残留応力の変化を測定した結果、ジルコニアの相転移は局所的に進行していることが確認され、表面の引っ張り応力の生成・増加に伴い、結晶相の安定性が低下し相転移が加速されることが確認された。また、ビッカース圧痕を導入することによって表面に不均一な応力場を形成した試験片をもちいて、残留応力の不均一が結晶相安定性に与える影響を確認した。