表面にAlを導入したチタン合金の表面酸化によるアルミナ層の形成

抄録

本研究は、骨と接触する部分では骨と結合し、摺動面では優れた耐摩耗性を示す人工関節を得るために、チタン合金表面に耐摩耗性に優れたアルミナ層を形成することを目的とする。チタン合金上に表面酸化により直接アルミナ層を形成することは困難なため、中間性生成物として酸化によりアルミナを形成しうるTiAl3を形成し、これを酸化することによりアルミナ層の形成を試みた。具体的には、Ti-6Al-2Nb-1Ta合金表面に金属アルミニウム厚膜をコート後、アルゴン雰囲気で加熱することにより厚さ約20µmのTiAl3層を形成させ、これを大気中900Cで加熱処理すると約20µmのアルミナに富む層を形成させることができた。