JP2008081751A - 1a group or 2a group metal-titanium alloy - Google Patents

1a group or 2a group metal-titanium alloy Download PDF

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Daisuke Motoie
大介 元家
Naoji Yamashita
直司 山下
Toshio Oishi
敏雄 大石
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an alloy which can stably be used under wider environments, and to provide its use and its producction process. <P>SOLUTION: The method for producing the 1A group or the 2A group metal-Ti alloy, in which Ti or Ti alloy and the 1A group or the 2A group metal are contained and the concentration of this metal in the range of depth of at least 10 μm from this surface is at least 0.2 atom% and the total content of this metal in this alloy is 0.001-0.5 atom%, by bringing Ti or Ti alloy (except the 1A group or the 2A group metal-Ti alloy) 5 into contact with the molten material 7 or the gaseous material or the 1A group or the 2A group metal at the melting point or higher of this metal and in the stable temperature range of β-Ti. This alloy can be used e.g. for the method for producing an implant in the oral cavity or as the material for using under existence of fluoride. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、合金、該合金の製造方法、チタンまたはチタン合金の表面処理方法および該合金の使用に関する。さらに詳しくは、本発明は、医療用材料、分析機器、製造装置、化学製品の製造、製薬などに有用な合金、該合金の製造方法、チタンまたはチタン合金の表面処理方法、および該合金の使用に関する。   The present invention relates to an alloy, a method for producing the alloy, a surface treatment method for titanium or a titanium alloy, and use of the alloy. More specifically, the present invention relates to medical materials, analytical instruments, manufacturing apparatuses, chemical products, alloys useful for pharmaceuticals, etc., methods for producing the alloys, titanium or titanium alloy surface treatment methods, and uses of the alloys About.

合金は、種々の用途に用いられている。例えば、チタンおよび該チタンとアルミニウム、バナジウム、モリブデン、スズ、鉄、クロムなどとの合金は、高い強度を有し、かつ軽量性に優れるため、現在、車両、船舶、航空機、ゴルフクラブ、生体用材料などの種々の用途に利用されている(例えば、特許文献1などを参照のこと)。   Alloys are used in a variety of applications. For example, titanium and alloys of titanium and aluminum, vanadium, molybdenum, tin, iron, chromium, etc. have high strength and are excellent in light weight, so that they are currently used in vehicles, ships, aircraft, golf clubs, living bodies. It is used for various uses such as materials (for example, see Patent Document 1).

しかしながら、前記チタンおよび合金は、環境によっては、使用条件が制限される場合がある。
特開2005−240144号公報
However, the use conditions of the titanium and the alloy may be limited depending on the environment.
JP-A-2005-240144

本発明は、より幅広い環境下で、安定的に使用することができる合金を提供することを1つの課題とする。また、本発明は、前記合金を、高い効率で得ることができる、該合金の製造方法を提供することを他の課題とする。さらに、本発明は、チタンまたはチタン合金に、例えば、フッ化物などに対する耐食性を付与することができる、チタンまたはチタン合金の表面処理方法を提供することをさらに他の課題とする。また、本発明は、例えば、フッ化物などが存在する条件下でも安定的に使用することができる口腔内インプラントを製造することができる、口腔内インプラントの製造のための前記合金の使用を提供することを別の課題とする。本発明は、例えば、フッ化物などが存在する条件下で使用する装置などの部材、その製造などに用いることができる材料を得ることができる、フッ化物存在下で用いるための材料としての前記合金の使用を提供することをさらに別の課題とする。本発明の他の課題は、本明細書における他の記載からも明らかである。   An object of the present invention is to provide an alloy that can be used stably in a wider range of environments. Another object of the present invention is to provide a method for producing the alloy, which can obtain the alloy with high efficiency. Furthermore, this invention makes it the other subject to provide the surface treatment method of titanium or a titanium alloy which can provide corrosion resistance with respect to a fluoride etc. to titanium or a titanium alloy. In addition, the present invention provides the use of the alloy for the production of an oral implant, which can produce an oral implant that can be used stably even under conditions where, for example, fluoride exists. This is another issue. The present invention provides, for example, a member such as an apparatus used under conditions in which a fluoride or the like is present, a material that can be used for the production thereof, and the alloy as a material to be used in the presence of fluoride. Another issue is to provide the use of Other problems of the present invention will be apparent from other descriptions in the present specification.

すなわち、本発明の要旨は、
〔1〕 チタンまたはチタン合金(ただし、1A族または2A族金属−チタン合金を除く)と、1A族もしくは2A族金属の溶融物または該金属の気体とを、該金属の融点以上で、かつβ−チタンの安定温度領域の範囲内の温度範囲で接触させて維持することを特徴とする、1A族または2A族金属−チタン合金の製造方法、
〔2〕 1A族または2A族金属が、マグネシウムである、前記〔1〕記載の1A族または2A族金属−チタン合金の製造方法、
〔3〕 チタンまたはチタン合金(ただし、1A族または2A族金属−チタン合金を除く)と1A族または2A族金属とを含有してなる合金であり、かつ該合金の表面から少なくとも10μmの深さまでの範囲における該金属の濃度が、少なくとも0.2原子%であり、該合金中における該金属の全含有量が、0.001〜0.5原子%である、1A族または2A族金属−チタン合金、
〔4〕 1A族または2A族金属が、マグネシウムである、前記〔3〕記載の1A族または2A族金属−チタン合金、
〔5〕 前記〔1〕または〔2〕記載の製造方法により得られてなる、1A族または2A族金属−チタン合金、
〔6〕 チタンまたはチタン合金(ただし、1A族または2A族金属−チタン合金を除く)と、1A族もしくは2A族金属の溶融物または該金属の気体とを、該金属の融点以上で、かつβ−チタンの安定温度領域の範囲内の温度範囲で接触させて維持することを特徴とする、チタンまたはチタン合金の表面処理方法、
〔7〕 1A族もしくは2A族金属が、マグネシウムである、前記〔6〕記載の表面処理方法、
〔8〕 口腔内インプラントの製造のための、前記〔3〕〜〔5〕いずれか1項に記載の1A族または2A族金属−チタン合金の使用、ならびに
〔9〕 フッ化物存在下で用いるための材料としての、前記〔3〕〜〔5〕いずれか1項に記載の1A族または2A族金属−チタン合金の使用、
に関する。
That is, the gist of the present invention is as follows.
[1] Titanium or a titanium alloy (excluding a group 1A or 2A metal-titanium alloy), a melt of a group 1A or 2A metal or a gas of the metal, having a melting point of the metal or higher and β A method for producing a Group 1A or Group 2A metal-titanium alloy, characterized in that it is maintained in contact with a temperature range within the stable temperature range of titanium;
[2] The method for producing a group 1A or group 2A metal-titanium alloy according to [1], wherein the group 1A or group 2A metal is magnesium,
[3] An alloy comprising titanium or a titanium alloy (excluding a group 1A or 2A metal-titanium alloy) and a group 1A or 2A metal, and a depth of at least 10 μm from the surface of the alloy Group 1A or Group 2A metal-titanium having a concentration of the metal in the range of at least 0.2 atomic% and a total content of the metal in the alloy of 0.001 to 0.5 atomic% alloy,
[4] The group 1A or group 2A metal-titanium alloy according to the above [3], wherein the group 1A or group 2A metal is magnesium,
[5] Group 1A or Group 2A metal-titanium alloy obtained by the production method according to [1] or [2]
[6] Titanium or a titanium alloy (excluding group 1A or group 2A metal-titanium alloy), a melt of group 1A or group 2A metal or a gas of the metal, having a melting point of the metal or higher and β -A surface treatment method of titanium or a titanium alloy, characterized in that the titanium or titanium alloy is contacted and maintained in a temperature range within the stable temperature range of titanium,
[7] The surface treatment method according to the above [6], wherein the group 1A or group 2A metal is magnesium,
[8] Use of the group 1A or group 2A metal-titanium alloy according to any one of the above [3] to [5] for the production of an oral implant, and [9] for use in the presence of fluoride Use of the group 1A or group 2A metal-titanium alloy according to any one of the above [3] to [5] as a material of
About.

本発明の1A族または2A族金属−チタン合金によれば、より幅広い環境下で、安定的に使用することができるという優れた効果を奏する。また、本発明の1A族または2A族金属−チタン合金の製造方法によれば、前記1A族または2A族金属−チタン合金を、高い効率で得ることができるという優れた効果を奏する。さらに、本発明のチタンまたはチタン合金の表面処理方法によれば、チタンまたはチタン合金(ただし、1A族または2A族金属−チタン合金を除く)に、例えば、フッ化物などに対する耐食性を付与することができるという優れた効果を奏する。また、本発明の口腔内インプラントの製造のための前記合金の使用によれば、フッ化物などが存在する条件下でも安定的に使用することができる口腔内インプラントを製造することができるという優れた効果を奏する。本発明のフッ化物存在下で用いるための材料としての前記合金の使用によれば、例えば、フッ化物などが存在する条件下で使用する装置などの部材、その製造などに用いることができる材料を得ることができるという優れた効果を奏する。   According to the 1A group or 2A group metal-titanium alloy of the present invention, there is an excellent effect that it can be used stably in a wider environment. Moreover, according to the manufacturing method of 1A group or 2A group metal-titanium alloy of this invention, there exists the outstanding effect that the said 1A group or 2A group metal-titanium alloy can be obtained with high efficiency. Furthermore, according to the surface treatment method of titanium or titanium alloy of the present invention, titanium or titanium alloy (however, excluding Group 1A or Group 2A metal-titanium alloy) can be given corrosion resistance to fluoride or the like. There is an excellent effect of being able to. In addition, according to the use of the alloy for the production of an oral implant of the present invention, it is possible to produce an oral implant that can be used stably even under conditions where fluorides are present. There is an effect. According to the use of the alloy as a material for use in the presence of fluoride of the present invention, for example, a member such as a device used under conditions where fluoride or the like is present, a material that can be used for the production thereof, etc. There is an excellent effect that it can be obtained.

本発明は、1つの側面では、チタンまたはチタン合金(ただし、1A族または2A族金属−チタン合金を除く)と、1A族または2A族金属とを含有してなる合金であり、かつ該合金の表面から少なくとも10μmの深さまでの範囲における該金属の濃度が、少なくとも0.2原子%であり、該合金中における該金属の全含有量が、0.001〜0.5原子%である、1A族または2A族金属−チタン合金に関する。   In one aspect, the present invention is an alloy containing titanium or a titanium alloy (excluding a group 1A or 2A metal-titanium alloy) and a group 1A or 2A metal, and The concentration of the metal in the range from the surface to a depth of at least 10 μm is at least 0.2 atomic%, and the total content of the metal in the alloy is 0.001 to 0.5 atomic%. Group 2A or Group 2A metal-titanium alloy.

本発明の1A族または2A族金属−チタン合金は、チタンまたはチタン合金(ただし、1A族または2A族金属−チタン合金を除く)と1A族または2A族金属とを含有した合金であるため、例えば、フッ化物などに対して、高い耐食性を発現するという優れた効果を発揮する。また、本発明の1A族または2A族金属−チタン合金は、該合金の表面から少なくとも10μmの深さまでの範囲における該金属の濃度が、少なくとも0.2原子%であるため、高い硬度を発現するという優れた効果を発揮する。したがって、本発明の1A族または2A族金属−チタン合金は、より幅広い環境下で、安定的に使用することができるという優れた効果を発揮する。   The Group 1A or Group 2A metal-titanium alloy of the present invention is an alloy containing titanium or a titanium alloy (excluding a group 1A or 2A metal-titanium alloy) and a group 1A or 2A metal. It exhibits an excellent effect of exhibiting high corrosion resistance against fluoride and the like. In addition, the Group 1A or Group 2A metal-titanium alloy of the present invention exhibits high hardness because the concentration of the metal in the range from the surface of the alloy to a depth of at least 10 μm is at least 0.2 atomic%. Exhibits an excellent effect. Therefore, the 1A group or 2A group metal-titanium alloy of the present invention exhibits an excellent effect that it can be used stably in a wider environment.

ここで、前記耐食性は、例えば、フッ素イオン濃度:0.024kmol/m3となるようにフッ酸とフッ化ナトリウムと残部水とを含有し、かつ窒素ガスで脱気された水溶液(pH4.0)を試験溶液とし、銀/塩化銀電極を参照電極とし、白金電極を対極として用い、評価温度:25℃で、電位掃引速度:1.6mVs-1、−2.0〜1.0Vの電位範囲で測定した活性態電流密度に基づき評価されうる。 Here, the corrosion resistance is, for example, an aqueous solution (pH 4.0) containing hydrofluoric acid, sodium fluoride and the balance water so as to have a fluorine ion concentration of 0.024 kmol / m 3 and degassed with nitrogen gas. ) As a test solution, a silver / silver chloride electrode as a reference electrode, a platinum electrode as a counter electrode, evaluation temperature: 25 ° C., potential sweep rate: 1.6 mVs −1 , potential of −2.0 to 1.0 V It can be evaluated based on the active current density measured in the range.

本明細書において、前記「1A族または2A族金属−チタン合金」とは、チタンまたはチタン合金(ただし、1A族または2A族金属−チタン合金を除く)と1A族または2A族金属とを含有した合金をいう。かかる1A族または2A族金属−チタン合金では、該チタンと1A族または2A族金属とは、固溶状態で存在する。なお、前記1A族または2A族金属−チタン合金には、チタンと1A族または2A族金属と不可避不純物とを含有した合金、チタン合金(ただし、1A族または2A族金属−チタン合金を除く)と1A族または2A族金属とから得られる合金も包含される。   In the present specification, the “group 1A or group 2A metal-titanium alloy” includes titanium or a titanium alloy (excluding group 1A or group 2A metal-titanium alloy) and a group 1A or group 2A metal. An alloy. In such a group 1A or group 2A metal-titanium alloy, the titanium and the group 1A or group 2A metal exist in a solid solution state. The group 1A or group 2A metal-titanium alloy includes an alloy containing titanium, a group 1A or group 2A metal and an inevitable impurity, a titanium alloy (except for a group 1A or group 2A metal-titanium alloy), and Also included are alloys obtained from Group 1A or Group 2A metals.

前記1A族金属としては、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウムおよびフランシウムが挙げられる。また、前記2A族金属としては、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウムおよびラジウムが挙げられる。前記1A族または2A族金属のなかでは、チタンよりも低融点である観点、取扱いが容易である観点、得られる1A族または2A族金属−チタン合金により、例えば、フッ化物に対する耐食性を十分に発現せしめる観点などから、好ましくは、マグネシウムが望ましい。なお、本発明の1A族または2A族金属−チタン合金を生体に対して適用する場合、前記1A族または2A族金属のなかでは、高い生体適合性を発揮させる観点から、マグネシウムが望ましい。   Examples of the Group 1A metal include lithium, sodium, potassium, rubidium, cesium, and francium. Examples of the group 2A metal include beryllium, magnesium, calcium, strontium, barium and radium. Among the group 1A or group 2A metals, the viewpoint of having a lower melting point than titanium, the viewpoint of easy handling, and the obtained group 1A or group 2A metal-titanium alloy exhibit, for example, sufficient corrosion resistance to fluoride. From the viewpoint of caking, magnesium is preferable. In addition, when applying 1A group or 2A group metal-titanium alloy of this invention with respect to a biological body, magnesium is desirable from a viewpoint of exhibiting high biocompatibility in the said 1A group or 2A group metal.

前記チタンは、最密立方構造(α相)を有するα−チタンおよび体心立方構造(β相)を有するβ−チタンのいずれであってもよい。また、前記チタン合金としては、従来用いられているチタン合金などが挙げられる。   The titanium may be either α-titanium having a close-packed cubic structure (α phase) or β-titanium having a body-centered cubic structure (β phase). Examples of the titanium alloy include conventionally used titanium alloys.

本発明の1A族または2A族金属−チタン合金において、該合金の表面から少なくとも10μmの深さまでの範囲における該金属の濃度が、少なくとも0.2原子%である。本発明の1A族または2A族金属−チタン合金においては、該合金の表面から、好ましくは、100μm以上の深さまで、より好ましくは、500μm以上の深さまでの範囲における該金属の濃度は、例えば、フッ化物水溶液などに対する耐食性を十分に発現させる観点および十分な硬度を得る観点から、好ましくは、0.3原子%以上、より好ましくは、0.4原子%以上であり、用いられる1A族または2A族金属の固溶限界濃度未満となる濃度であればよい。   In the Group 1A or Group 2A metal-titanium alloy of the present invention, the concentration of the metal in the range from the surface of the alloy to a depth of at least 10 μm is at least 0.2 atomic%. In the Group 1A or Group 2A metal-titanium alloy of the present invention, the concentration of the metal in the range from the surface of the alloy to a depth of preferably 100 μm or more, more preferably to a depth of 500 μm or more is, for example, From the viewpoint of sufficiently exhibiting corrosion resistance to an aqueous fluoride solution and the like, and from the viewpoint of obtaining sufficient hardness, it is preferably 0.3 atomic% or more, more preferably 0.4 atomic% or more. What is necessary is just the density | concentration used as less than the solid solution limit density | concentration of a group metal.

本発明の1A族または2A族金属−チタン合金の表面は、前記1A族または2A族金属は、実質的に均一に存在する。そのため、本発明の1A族または2A族金属−チタン合金は、例えば、フッ化物などに対する耐食性を安定的に発揮することができる。   On the surface of the Group 1A or Group 2A metal-titanium alloy of the present invention, the Group 1A or Group 2A metal is present substantially uniformly. Therefore, the 1A group or 2A group metal-titanium alloy of the present invention can stably exhibit, for example, corrosion resistance against fluoride and the like.

本発明の1A族または2A族金属−チタン合金中における該金属の全含有量は、例えば、フッ化物水溶液などに対する耐食性を十分に発現させる観点および十分な硬度を得る観点から、0.2原子%以上、好ましくは、0.3原子%以上、より好ましくは、0.4原子%以上であり、用いられる1A族または2A族金属の固溶限界量未満となる含有量であればよい。   The total content of the metal in the Group 1A or Group 2A metal-titanium alloy of the present invention is, for example, 0.2 atomic% from the viewpoint of sufficiently exhibiting corrosion resistance against an aqueous fluoride solution and the like and obtaining sufficient hardness. As mentioned above, Preferably it is 0.3 atomic% or more, More preferably, it is 0.4 atomic% or more, and what is necessary is just content which becomes less than the solid solution limit amount of the 1A group or 2A group metal used.

本発明の1A族または2A族金属−チタン合金は、例えば、フッ化物水溶液などに対する耐食性を十分に発現させる観点から、好ましくは、マグネシウム−チタン合金である。   The group 1A or group 2A metal-titanium alloy of the present invention is preferably a magnesium-titanium alloy from the viewpoint of sufficiently exhibiting corrosion resistance against, for example, an aqueous fluoride solution.

なお、本発明の1A族または2A族金属−チタン合金は、本発明の目的を妨げないものであれば、チタン、チタン合金(ただし、1A族または2A族金属−チタン合金を除く)、1A族金属および2A族金属以外に、他の物質、例えば、他の金属、不可避不純物などを含有していてもよい。   In addition, if the 1A group or 2A group metal-titanium alloy of the present invention does not interfere with the object of the present invention, titanium, titanium alloy (excluding 1A group or 2A group metal-titanium alloy), 1A group In addition to the metal and the group 2A metal, other substances such as other metals and inevitable impurities may be contained.

本発明の1A族または2A族金属−チタン合金は、例えば、フッ化物などに対する高い耐食性を有し、高い強度を有するため、例えば、歯科用インプラント、骨インプラントなどの医療用材料;高い反応性や腐食性を有する物質など種々の分析物質の分析装置;高い反応性や腐食性を有する物質など種々の物質の製造装置;化学製品の製造;製薬などの幅広い分野に応用することができる。   The Group 1A or Group 2A metal-titanium alloy of the present invention has high corrosion resistance to, for example, fluoride and has high strength, and thus, for example, medical materials such as dental implants and bone implants; It can be applied to a wide variety of fields, such as an analysis apparatus for various analytical substances such as a corrosive substance; a production apparatus for various substances such as a highly reactive or corrosive substance; a chemical product;

本発明の1A族または2A族金属−チタン合金は、例えば、チタンまたはチタン合金(ただし、1A族または2A族金属−チタン合金を除く)と、1A族もしくは2A族金属の溶融物または該金属の気体とを、該金属の融点以上で、かつβ−チタンの安定温度領域の範囲内の温度範囲で接触させて維持することにより得られうる。   The Group 1A or Group 2A metal-titanium alloy of the present invention includes, for example, titanium or a titanium alloy (excluding Group 1A or Group 2A metal-titanium alloy), a melt of Group 1A or Group 2A metal, or It can be obtained by maintaining the gas in contact with the metal at a temperature range above the melting point of the metal and within the stable temperature range of β-titanium.

したがって、本発明は、他の側面では、チタンまたはチタン合金(ただし、1A族または2A族金属−チタン合金を除く)と、1A族もしくは2A族金属の溶融物または該金属の気体とを、該金属の融点以上で、かつβ−チタンの安定温度領域の範囲内の温度範囲で接触させて維持することを特徴とする、1A族または2A族金属−チタン合金の製造方法に関する。   Accordingly, in another aspect, the present invention provides titanium or a titanium alloy (except for a group 1A or 2A metal-titanium alloy), a melt of a group 1A or 2A metal or a gas of the metal, The present invention relates to a method for producing a Group 1A or Group 2A metal-titanium alloy, characterized by being maintained in contact with a temperature in a temperature range equal to or higher than the melting point of the metal and within a stable temperature range of β-titanium.

本発明の製造方法では、チタンまたはチタン合金(ただし、1A族または2A族金属−チタン合金を除く)と、1A族もしくは2A族金属の溶融物または該金属の気体とを接触させるため、本発明の製造方法によれば、例えば、フッ化物などに対して、高い耐食性を発現する合金を得ることができるという優れた効果を発揮する。   In the production method of the present invention, titanium or a titanium alloy (except for a group 1A or group 2A metal-titanium alloy) is brought into contact with a molten group 1A or group 2A metal or a gas of the metal. According to this manufacturing method, for example, an excellent effect that an alloy exhibiting high corrosion resistance can be obtained with respect to fluoride or the like.

また、本発明の製造方法では、前記接触を、該金属の融点以上で、かつ体心立方構造のβ−チタンの安定温度領域の範囲内の温度範囲で行なうため、本発明の製造方法によれば、例えば、従来の溶融法では、チタンまたはチタン合金(ただし、1A族または2A族金属−チタン合金を除く)と1A族または2A族金属とを含有した合金(前記1A族または2A族金属−チタン合金)を得ることが困難であるにもかかわらず、効率よく当該合金を得ることができるという優れた効果を発揮する。なお、本発明の製造方法では、前記接触を、密閉条件下に行なう場合、より効率よく当該合金を得ることができる点で有利である。   In the production method of the present invention, the contact is performed in a temperature range not lower than the melting point of the metal and in the stable temperature range of β-titanium having a body-centered cubic structure. For example, in the conventional melting method, titanium or a titanium alloy (however, a group 1A or 2A metal-excluding a titanium alloy) and an alloy containing a group 1A or 2A metal (the group 1A or 2A metal- Although it is difficult to obtain a titanium alloy), an excellent effect that the alloy can be obtained efficiently is exhibited. In addition, in the manufacturing method of this invention, when performing the said contact on airtight conditions, it is advantageous at the point which can obtain the said alloy more efficiently.

本発明の製造方法において用いられる1A族または2A族金属は、前記と同様であり、チタンまたはチタン合金(ただし、1A族または2A族金属−チタン合金を除く)よりも低融点である観点、取扱いが容易である観点、得られる1A族または2A族金属−チタン合金に、例えば、フッ化物水溶液に対する優れた耐食性を発現せしめる観点などから、好ましくは、マグネシウムが望ましい。なお、本発明の製造方法により得られる1A族または2A族金属−チタン合金を生体に対して適用する場合、前記1A族または2A族金属のなかでは、高い生体適合性を発揮させる観点から、マグネシウムが望ましい。   The group 1A or group 2A metal used in the production method of the present invention is the same as described above, and has a lower melting point than titanium or a titanium alloy (excluding the group 1A or group 2A metal-titanium alloy). From the viewpoint of facilitating the process, and from the viewpoint of allowing the obtained Group 1A or Group 2A metal-titanium alloy to exhibit excellent corrosion resistance to an aqueous fluoride solution, for example, magnesium is preferable. In addition, when applying 1A group or 2A group metal-titanium alloy obtained by the manufacturing method of this invention with respect to a biological body, it is magnesium from a viewpoint of exhibiting high biocompatibility in said 1A group or 2A group metal. Is desirable.

また、本発明の製造方法において用いられるチタンまたはチタン合金(ただし、1A族または2A族金属−チタン合金を除く)は、前記と同様である。   The titanium or titanium alloy (except for the group 1A or group 2A metal-titanium alloy) used in the production method of the present invention is the same as described above.

前記1A族または2A族金属の溶融物は、前記1A族または2A族金属を、当該1A族または2A族金属の融点以上に維持することにより得られうる。   The Group 1A or Group 2A metal melt can be obtained by maintaining the Group 1A or Group 2A metal above the melting point of the Group 1A or Group 2A metal.

また、前記1A族または2A族金属の気体は、前記1A族または2A族金属を、密閉容器内で該金属の融点以上で維持することにより効率的に生じさせることができる。   The Group 1A or Group 2A metal gas can be efficiently generated by maintaining the Group 1A or Group 2A metal at or above the melting point of the metal in a sealed container.

前記チタンまたはチタン合金(ただし、1A族または2A族金属−チタン合金を除く)と、1A族または2A族金属の溶融物との接触は、該チタンまたは該チタン合金を、該溶融物中に浸漬させることにより行なわれうる。以下、本明細書において、かかる手法を、「浸漬法」ともいう。   The contact of the titanium or titanium alloy (except for the group 1A or 2A metal-titanium alloy) with the melt of the group 1A or 2A metal immerses the titanium or the titanium alloy in the melt. Can be performed. Hereinafter, this method is also referred to as “immersion method” in the present specification.

また、前記チタンまたはチタン合金(ただし、1A族または2A族金属−チタン合金を除く)と、1A族または2A族金属の気体との接触は、該1A族または2A族金属の気体に、該チタンまたはチタン合金(ただし、1A族または2A族金属−チタン合金を除く)を曝露させることにより行なわれうる。以下、本明細書において、かかる手法を、「曝露法」ともいう。   Further, the contact between the titanium or titanium alloy (excluding the group 1A or 2A metal-titanium alloy) and the gas of the group 1A or 2A metal is caused by contacting the gas of the group 1A or 2A with the titanium Alternatively, it can be performed by exposing a titanium alloy (except for Group 1A or Group 2A metal-titanium alloys). Hereinafter, this method is also referred to as “exposure method” in the present specification.

なお、本発明の製造方法では、例えば、フッ化物に対する耐食性をより向上させる観点から、好ましくは、曝露法が望ましい。   In the production method of the present invention, for example, an exposure method is desirable from the viewpoint of further improving the corrosion resistance against fluoride.

前記密閉条件は、例えば、接触の際の温度に対する耐熱性を有する容器、例えば、ステンレス鋼製の容器を溶接することなどにより設定されうる。   The sealing condition can be set, for example, by welding a container having heat resistance against the temperature at the time of contact, for example, a stainless steel container.

前記チタンまたはチタン合金(ただし、1A族または2A族金属−チタン合金を除く)と、1A族もしくは2A族金属の溶融物または該金属の気体との接触に際する温度は、1A族または2A族金属の融点で、かつβ−チタンの安定温度領域の範囲内の温度範囲である。例えば、2A族金属であるマグネシウムの場合、好ましくは、650℃以上であり、より好ましくは、チタン内またはチタン合金(ただし、1A族または2A族金属−チタン合金を除く)内におけるマグネシウムの拡散速度を向上させる観点から、800℃以上、さらに好ましくは、β−チタンの安定温度の観点から、890℃以上、よりさらに好ましくは、950℃以上であることが望ましく、チタンの融点の観点から、1660℃以下であり、好ましくは、マグネシウムの沸点の観点から、1100℃以下であることが望ましい。   The temperature at the time of contact of the titanium or titanium alloy (excluding the group 1A or 2A metal-titanium alloy) with the melt of the group 1A or 2A metal or the gas of the metal is the group 1A or 2A The melting point of the metal and the temperature range within the stable temperature range of β-titanium. For example, in the case of magnesium which is a group 2A metal, it is preferably 650 ° C. or more, more preferably, the diffusion rate of magnesium in titanium or a titanium alloy (except for a group 1A or group 2A metal-titanium alloy). From the viewpoint of improving the temperature, 800 ° C. or higher, more preferably from the viewpoint of the stable temperature of β-titanium, preferably 890 ° C. or higher, more preferably 950 ° C. or higher, and from the viewpoint of the melting point of titanium, 1660 It is desirable that the temperature be 1100 ° C. or lower from the viewpoint of the boiling point of magnesium.

前記チタンまたはチタン合金(ただし、1A族または2A族金属−チタン合金を除く)と、1A族もしくは2A族金属の溶融物または該金属の気体との接触の維持時間は、チタンまたはチタン合金(ただし、1A族または2A族金属−チタン合金を除く)に該金属が十分に拡散し、固溶する時間であればよく、用いられる1A族もしくは2A族金属の種類に応じて、適宜設定されうる。前記維持時間は、例えば、2A族金属であるマグネシウムを用いる場合、チタン内またはチタン合金(ただし、1A族または2A族金属−チタン合金を除く)内にマグネシウムを十分に拡散させる観点から、好ましくは、少なくとも48時間、さらに好ましくは、168時間以上であることが望ましく、430時間程度で、例えば、フッ化物水溶液などに対して、優れた耐食性を示し、優れた硬度を示す、1A族または2A族金属−チタン合金を得ることができる。具体的には、2A族金属であるマグネシウムを用いて、浸漬法により接触を行なう場合、チタン内またはチタン合金(ただし、1A族または2A族金属−チタン合金を除く)内にマグネシウムを十分に拡散させる観点、得られる合金に、例えば、フッ化物などに対する耐食性を十分に発現させる観点などから、前記維持時間は、好ましくは、48時間以上、より好ましくは、168時間以上であることが望ましく、430時間程度で、例えば、フッ化物水溶液などに対して、優れた耐食性を示し、優れた硬度を示す、マグネシウム−チタン合金を得ることができる。また、2A族金属であるマグネシウムを用いて、曝露法により接触を行なう場合、チタン内またはチタン合金(ただし、1A族または2A族金属−チタン合金を除く)内にマグネシウムを十分に拡散させる観点、得られる合金に、例えば、フッ化物などに対する耐食性を十分に発現させる観点などから、前記維持時間は、少なくとも48時間、好ましくは、168時間以上であることが望ましく、430時間程度で、例えば、フッ化物水溶液などに対して、優れた耐食性を示し、優れた硬度を示す、マグネシウム−チタン合金を得ることができる。   The contact time of the titanium or titanium alloy (excluding the group 1A or 2A metal-titanium alloy) and the melt of the group 1A or 2A metal or the gas of the metal is titanium or titanium alloy (however, It is sufficient that the metal is sufficiently diffused and dissolved in a group 1A or 2A metal-titanium alloy), and can be set as appropriate depending on the type of the 1A group or 2A group metal used. For example, when using magnesium which is a group 2A metal, the maintenance time is preferably from the viewpoint of sufficiently diffusing magnesium in titanium or a titanium alloy (excluding group 1A or group 2A metal-titanium alloy). It is desirable that it is at least 48 hours, more preferably 168 hours or longer. For example, it exhibits excellent corrosion resistance and excellent hardness with respect to, for example, an aqueous fluoride solution in about 430 hours. A metal-titanium alloy can be obtained. Specifically, when contact is made by immersion using magnesium, which is a group 2A metal, magnesium is sufficiently diffused into titanium or a titanium alloy (excluding group 1A or group 2A metal-titanium alloy). From the viewpoint of making the obtained alloy, for example, from the viewpoint of sufficiently exhibiting corrosion resistance to fluorides and the like, the maintenance time is preferably 48 hours or more, more preferably 168 hours or more, and 430 For example, a magnesium-titanium alloy that exhibits excellent corrosion resistance and excellent hardness with respect to, for example, an aqueous fluoride solution can be obtained in about time. In addition, when contact is made by an exposure method using magnesium which is a group 2A metal, a viewpoint of sufficiently diffusing magnesium in titanium or a titanium alloy (excluding group 1A or group 2A metal-titanium alloy), For example, from the viewpoint of sufficiently exhibiting corrosion resistance to fluorides and the like in the obtained alloy, the maintenance time is preferably at least 48 hours, and preferably 168 hours or more. A magnesium-titanium alloy exhibiting excellent corrosion resistance and excellent hardness with respect to an aqueous solution of a chemical compound or the like can be obtained.

なお、本発明の製造方法では、前記接触に際して、本発明の目的を妨げないものであれば、チタン、チタン合金(ただし、1A族または2A族金属−チタン合金を除く)、1A族金属および2A族金属以外に、他の物質、例えば、他の金属、不可避不純物などが存在していてもよい。   In the production method of the present invention, titanium, titanium alloy (excluding 1A group or 2A group metal-titanium alloy), 1A group metal, and 2A, as long as the object of the present invention is not hindered at the time of contact. In addition to the group metals, other substances such as other metals and inevitable impurities may be present.

本発明は、別の側面では、チタンまたはチタン合金(ただし、1A族または2A族金属−チタン合金を除く)と、1A族もしくは2A族金属の溶融物または該金属の気体とを、該金属の融点以上で、かつβ−チタンの安定温度領域の範囲内の温度範囲で接触させて維持することを特徴とする、チタンまたはチタン合金の表面処理方法に関する。なお、本発明の表面処理方法では、前記接触を、密閉条件下に行なう場合、より効率よく実施できる点で有利である。   According to another aspect of the present invention, titanium or a titanium alloy (excluding a group 1A or 2A metal-titanium alloy), a melt of a group 1A or 2A metal or a gas of the metal, The present invention relates to a surface treatment method for titanium or a titanium alloy, characterized in that the surface treatment is performed in a temperature range not lower than the melting point and within a stable temperature range of β-titanium. In addition, in the surface treatment method of this invention, when performing the said contact on airtight conditions, it is advantageous at the point which can be implemented more efficiently.

本発明の表面処理方法は、前記製造方法と同様の手法により行なわれうる。   The surface treatment method of the present invention can be carried out by the same method as the manufacturing method.

本発明の表面処理方法によれば、チタンまたはチタン合金(ただし、1A族または2A族金属−チタン合金を除く)に、例えば、フッ化物などに対する耐食性を付与することができるという優れた効果を発揮する。   According to the surface treatment method of the present invention, titanium or titanium alloy (excluding 1A group or 2A group metal-titanium alloy) exhibits an excellent effect of being able to impart corrosion resistance to, for example, fluoride. To do.

本発明の表面処理方法において、チタンまたはチタン合金(ただし、1A族または2A族金属−チタン合金を除く)と、1A族もしくは2A族金属の溶融物または該金属の気体との接触時間は、浸漬法で行なう場合、少なくとも430時間であることが望ましく、曝露法で行なう場合、少なくとも48時間であることが望ましい。   In the surface treatment method of the present invention, the contact time between titanium or a titanium alloy (excluding the group 1A or 2A metal-titanium alloy) and the melt of the group 1A or 2A metal or the gas of the metal is immersed. When performed by the method, it is preferably at least 430 hours, and when performed by the exposure method, it is desirably at least 48 hours.

本発明は、さらに他の側面では、口腔内インプラントの製造のための、前記1A族または2A族金属−チタン合金の使用に関する。   In yet another aspect, the present invention relates to the use of said Group 1A or Group 2A metal-titanium alloy for the manufacture of an oral implant.

本発明の1A族または2A族金属−チタン合金の使用によれば、本発明の1A族または2A族金属−チタン合金が用いられるため、例えば、フッ化物などが存在する条件下での使用が考えられる口腔内での使用に適した口腔内インプラントを製造することができる。   According to the use of the Group 1A or Group 2A metal-titanium alloy of the present invention, the group 1A or Group 2A metal-titanium alloy of the present invention is used. Oral implants suitable for use in the oral cavity can be produced.

本発明の1A族または2A族金属−チタン合金の使用では、前記1A族または2A族金属−チタン合金が、口腔内インプラントの材料として用いられる。   In the use of the Group 1A or Group 2A metal-titanium alloy of the present invention, the Group 1A or Group 2A metal-titanium alloy is used as a material for an oral implant.

本発明は、別の側面では、フッ化物存在下で用いるための材料としての、前記1A族または2A族金属−チタン合金の使用に関する。本発明のフッ化物存在下で用いるための材料としての前記合金の使用によれば、例えば、フッ化物などが存在する条件下で使用する装置などの部材、その製造などに用いることができる材料を得ることができるという優れた効果を発揮する。   In another aspect, the present invention relates to the use of the Group 1A or Group 2A metal-titanium alloy as a material for use in the presence of fluoride. According to the use of the alloy as a material for use in the presence of fluoride of the present invention, for example, a member such as a device used under conditions where fluoride or the like is present, a material that can be used for the production thereof, etc. The excellent effect that it can be obtained is exhibited.

以下、本発明を実施例などに基づき詳細に説明するが、本発明は、かかる実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, although the present invention is explained in detail based on an example etc., the present invention is not limited to such an example.

(実施例1)
2A族金属として、マグネシウムを用いた。
(Example 1)
Magnesium was used as the Group 2A metal.

図1に示されるように、ステンレス鋼製容器(容器本体1)内に炭素るつぼ(るつぼ2)を配置した。図1に示されるように、前記炭素るつぼ(るつぼ2)内に、ニクロム線でJIS第2種純チタン板(チタン5)を宙に浮かせて配置し、かつ純マグネシウムを装入した(浸漬法)。一方、図1に示されるように、前記ステンレス鋼製容器内の炭素るつぼ(るつぼ2)の上部に、JIS第2種純チタン板(チタン6)を設置した(曝露法)。その後、ステンレス鋼製のふた(ふた3)と、前記ステンレス鋼製容器(容器本体1)とを、溶接部4にて溶接接合させ、該ステンレス鋼製容器を密閉させた。   As shown in FIG. 1, a carbon crucible (crucible 2) was placed in a stainless steel container (container body 1). As shown in FIG. 1, a JIS type 2 pure titanium plate (titanium 5) is suspended in the air with a nichrome wire in the carbon crucible (crucible 2), and pure magnesium is charged (immersion method). ). On the other hand, as shown in FIG. 1, a JIS type 2 pure titanium plate (titanium 6) was placed on the upper part of the carbon crucible (crucible 2) in the stainless steel container (exposure method). Thereafter, the stainless steel lid (lid 3) and the stainless steel container (container body 1) were welded together at the welded portion 4 to seal the stainless steel container.

密閉後のステンレス鋼製容器を、電気炉内に装入した。ついで、電気炉内を、マグネシウムの融点以上の温度であって、かつβ−チタンの安定温度領域である950℃で、48時間、168時間または430時間の処理時間で保持した。前記浸漬法では、密閉容器中で、溶融したマグネシウム中にチタン板を浸漬させて、マグネシウムを、チタン板(チタン5)に拡散浸透させた。一方、前記曝露法では、密閉容器中で、マグネシウム気相を、チタン板に曝露させて、マグネシウムを、チタン板(チタン6)内に拡散浸透させた。その後、前記電気炉を、炉冷して、2A族金属−チタン合金を得た。   The sealed stainless steel container was placed in an electric furnace. Subsequently, the inside of the electric furnace was maintained at a temperature equal to or higher than the melting point of magnesium and 950 ° C., which is a stable temperature range of β-titanium, for a treatment time of 48 hours, 168 hours or 430 hours. In the immersion method, a titanium plate was immersed in molten magnesium in a sealed container, and the magnesium was diffused and penetrated into the titanium plate (titanium 5). On the other hand, in the exposure method, magnesium gas phase was exposed to a titanium plate in a sealed container, and magnesium was diffused and penetrated into the titanium plate (titanium 6). Then, the said electric furnace was furnace-cooled and the 2A group metal-titanium alloy was obtained.

(比較例1)
2A金属として、マグネシウムを用い、従来の溶融法により、チタンとマグネシウムとの合金の作製を試みた場合、チタンの融点は、マグネシウムの融点に比べ高く、しかも、大きく異なるため、チタンの融点では、マグネシウムが大気中の酸素と反応して発火する。そのため、従来の溶融法では、1A族または2A族金属−チタン合金の作製が困難である。
(Comparative Example 1)
When magnesium is used as the 2A metal and an attempt is made to produce an alloy of titanium and magnesium by a conventional melting method, the melting point of titanium is higher than the melting point of magnesium and is greatly different. Magnesium reacts with oxygen in the atmosphere and ignites. Therefore, it is difficult to produce a Group 1A or Group 2A metal-titanium alloy by a conventional melting method.

(試験例1)
2A族金属−チタン合金の耐食性の評価
前記実施例1において、前記浸漬法または前記曝露法で得られた2A族金属−チタン合金について、動電位分極試験により、フッ化物水溶液に対する耐食性を評価した。
(Test Example 1)
Evaluation of Corrosion Resistance of Group 2A Metal-Titanium Alloy In Example 1, the corrosion resistance of the Group 2A metal-titanium alloy obtained by the dipping method or the exposure method was evaluated with respect to an aqueous fluoride solution by a dynamic potential polarization test.

一般的なフッ素添加歯磨剤中のフッ素濃度に相当する0.024kmol/m3のフッ素イオン濃度となるように、46質量% フッ酸 0.25mlとフッ化ナトリウム 1.00gと蒸留水 999.75mlとを、混合し、得られた混合物を、pH4.0に調整し、フッ化物水溶液を得た。 46 mass% hydrofluoric acid 0.25 ml, sodium fluoride 1.00 g, and distilled water 999.75 ml so as to obtain a fluorine ion concentration of 0.024 kmol / m 3 corresponding to the fluorine concentration in a general fluorine-added dentifrice. Were mixed, and the resulting mixture was adjusted to pH 4.0 to obtain an aqueous fluoride solution.

図2に示される装置を用い、前記実施例1で得られた各2A族金属−チタン合金を試料9とし、白金電極を対極8、銀/塩化銀電極を参照電極10、前記フッ化物水溶液を試験溶液11として用いて、動電位分極試験を行なった。なお、対照として、前記実施例1において、処理時間が0時間の場合のチタンについても、同様に、動電位分極試験を行なった。結果を図3のパネル(A)およびパネル(B)に示す。   Using the apparatus shown in FIG. 2, each group 2A metal-titanium alloy obtained in Example 1 was used as a sample 9, a platinum electrode as a counter electrode 8, a silver / silver chloride electrode as a reference electrode 10, and the fluoride aqueous solution. Using this as the test solution 11, a potentiodynamic polarization test was performed. As a control, a potentiodynamic polarization test was similarly performed on titanium in Example 1 where the treatment time was 0 hour. The results are shown in panel (A) and panel (B) of FIG.

その結果、パネル(A)に示されるように、浸漬法の場合、処理時間の増加とともに、最大電流密度が減少し、耐食性が向上していることがわかる。また、パネル(B)に示されるように、曝露法の場合でも、処理時間の増加とともに、最大電流密度が減少し、耐食性が向上していることがわかる。特に、曝露法によれば、浸漬法に比べ、より高い耐食性を有する合金が得られることが示唆される。   As a result, as shown in the panel (A), in the case of the dipping method, it can be seen that the maximum current density is reduced and the corrosion resistance is improved as the treatment time is increased. In addition, as shown in the panel (B), it can be seen that, even in the case of the exposure method, the maximum current density is reduced and the corrosion resistance is improved as the treatment time is increased. In particular, the exposure method suggests that an alloy having higher corrosion resistance can be obtained compared to the immersion method.

(試験例2)
前記実施例1で得られた各2A族金属−チタン合金それぞれについて、合金の中央部で、かつ表面に垂直な方向に切断し、その切断面を0.2μmのアルミナ粒子によるバフ仕上げまで研磨を行なった。研磨した切断面に対して、走査型電子顕微鏡(日本電子株式会社製、商品名:JSM−6060LV)に付属のエネルギー分散型元素分析器(日本電子株式会社製、商品名:JED−2200)によって、表面から深さ方向にマグネシウムの濃度分布を測定した。各測定箇所に対して8回測定し、最大値と最小値とを除いた6点に対して統計処理を行ない、平均値とエラーバー(1σ)とを算出した。これにより、表面から所定の深さにおける厚さ方向のマグネシウム濃度を測定した。結果を、図4のパネル(A)およびパネル(B)に示す。
(Test Example 2)
Each 2A group metal-titanium alloy obtained in Example 1 was cut at the center of the alloy and in a direction perpendicular to the surface, and the cut surface was polished to a buff finish with 0.2 μm alumina particles. I did it. With respect to the polished cut surface, an energy dispersive element analyzer (manufactured by JEOL Ltd., trade name: JED-2200) attached to a scanning electron microscope (JEOL Ltd., trade name: JSM-6060LV) is attached. The concentration distribution of magnesium in the depth direction from the surface was measured. Each measurement location was measured 8 times, statistical processing was performed on 6 points excluding the maximum value and the minimum value, and an average value and an error bar (1σ) were calculated. Thereby, the magnesium concentration in the thickness direction at a predetermined depth from the surface was measured. The results are shown in panel (A) and panel (B) of FIG.

その結果、パネル(A)に示されるように、浸漬法によれば、チタン板内にマグネシウムを拡散させることができることがわかる。また、パネル(B)に示されるように、曝露法によっても、チタン板内にマグネシウムを拡散させることができることがわかる。特に、曝露法によれば、浸漬法に比べ、より高い濃度で、より表面から深い所まで、マグネシウムを効率よく拡散させることができることが示唆される。   As a result, as shown in the panel (A), it can be seen that magnesium can be diffused into the titanium plate according to the dipping method. Further, as shown in the panel (B), it can be seen that magnesium can be diffused into the titanium plate also by the exposure method. In particular, the exposure method suggests that magnesium can be efficiently diffused from the surface to a deeper position at a higher concentration than the immersion method.

(試験例3)
前記実施例1で得られた各2A族金属−チタン合金それぞれについて、合金の中央部で、かつ表面に垂直な方向に切断し、切断面のみが露出するようにエポキシ樹脂に埋入させた。切断面を、0.2μmのアルミナ粒子によるバフ仕上げまで研磨し、マイクロビッカース硬さ試験機(株式会社マツザワ製、商品名:MXT−α)を用いて、0.490Nの条件で、厚さ方向のビッカーズ硬さの分布を測定した。各測定箇所に対して8回測定し、最大値と最小値とを除いた6点に対して統計処理を行ない、平均値とエラーバー(1σ)とを算出した。結果を、図5のパネル(A)およびパネル(B)に示す。
(Test Example 3)
Each 2A group metal-titanium alloy obtained in Example 1 was cut in the center of the alloy and in a direction perpendicular to the surface, and embedded in an epoxy resin so that only the cut surface was exposed. The cut surface is polished to a buff finish with 0.2 μm alumina particles, and using a micro Vickers hardness tester (manufactured by Matsuzawa Co., Ltd., trade name: MXT-α) under the condition of 0.490 N in the thickness direction The distribution of Vickers hardness was measured. Each measurement location was measured 8 times, statistical processing was performed on 6 points excluding the maximum value and the minimum value, and an average value and an error bar (1σ) were calculated. The results are shown in panel (A) and panel (B) of FIG.

その結果、パネル(A)および(B)に示されるように、曝露法によれば、浸漬法に比べ、平均的に高い硬さの分布を有する2A族金属−チタン合金が得られることがわかる。   As a result, as shown in panels (A) and (B), it can be seen that according to the exposure method, a group 2A metal-titanium alloy having an average higher hardness distribution than the immersion method can be obtained. .

(試験例4)
前記実施例1において、曝露法(処理時間:430時間)により作製した2A金属−チタン合金におけるマグネシウム原子の分散状態を、走査型電子顕微鏡(日本電子株式会社製、商品名:JSM−6060LV)に付属のエネルギー分散型元素分析器(日本電子株式会社製、商品名:JED−2200)を用いて、15kVの条件でZAF法により測定した。結果を図6に示す。
(Test Example 4)
In Example 1, the dispersed state of magnesium atoms in the 2A metal-titanium alloy produced by the exposure method (treatment time: 430 hours) was applied to a scanning electron microscope (manufactured by JEOL Ltd., trade name: JSM-6060LV). Using the attached energy dispersive elemental analyzer (manufactured by JEOL Ltd., trade name: JED-2200), measurement was performed by the ZAF method under the condition of 15 kV. The results are shown in FIG.

その結果、図6に示されるように、前記2A金属−チタン合金の表面に、マグネシウム原子が実質的に均一に分散していることがわかる。   As a result, as shown in FIG. 6, it can be seen that magnesium atoms are substantially uniformly dispersed on the surface of the 2A metal-titanium alloy.

本発明により、より幅広い環境下で、安定的に使用することができる材料の提供が可能になる。   According to the present invention, it is possible to provide a material that can be used stably in a wider range of environments.

図1は、2A金属−チタン合金の作製に用いた装置の概略説明図である。FIG. 1 is a schematic explanatory view of an apparatus used for producing a 2A metal-titanium alloy. 図2は、電気化学動電位分極試験に用いた装置の概略説明図である。FIG. 2 is a schematic explanatory diagram of an apparatus used for the electrochemical potentiodynamic polarization test. 図3は、2A金属−チタン合金の動電位分極試験の結果を示す図である。パネル(A)は、浸漬法の場合の結果、パネル(B)は、曝露法の場合の結果を示す。パネル(A)中、実線は、0時間、短破線は、168時間、長破線は、430時間を示し、パネル(B)中、実線は、0時間、長破線は、48時間、短破線は、168時間、二点長破線は、430時間を示す。FIG. 3 is a diagram showing the results of a potentiodynamic polarization test of a 2A metal-titanium alloy. Panel (A) shows the results for the immersion method, and panel (B) shows the results for the exposure method. In panel (A), the solid line indicates 0 hour, the short dashed line indicates 168 hours, and the long dashed line indicates 430 hours. In panel (B), the solid line indicates 0 hour, the long dashed line indicates 48 hours, and the short dashed line indicates 168 hours, two-dot long dashed line indicates 430 hours. 図4は、2A金属−チタン合金の厚さ方向のマグネシウム濃度分布の結果を示す図である。パネル(A)は、浸漬法の場合の結果、パネル(B)は、曝露法の場合の結果を示す。図中、四角(破線)は、処理時間:48時間の場合の結果、三角(一点破線)は、処理時間:168時間の場合の結果、丸(点線)は、処理時間:430時間の場合の結果を示す。FIG. 4 is a diagram showing the result of the magnesium concentration distribution in the thickness direction of the 2A metal-titanium alloy. Panel (A) shows the results for the immersion method, and panel (B) shows the results for the exposure method. In the figure, the square (dashed line) indicates the result when the processing time is 48 hours, the triangle (dotted line) indicates the result when the processing time is 168 hours, and the circle (dotted line) indicates the result when the processing time is 430 hours. Results are shown. 図5は、2A金属−チタン合金の厚さ方向のビッカーズ硬さ分布の結果を示す図である。パネル(A)は、浸漬法の場合の結果、パネル(B)は、曝露法の場合の結果を示す。図中、小丸(実線)は、処理時間:0時間の場合の結果、四角(破線)は、処理時間:48時間の場合の結果、三角(一点破線)は、処理時間:168時間の場合の結果、大丸(点線)は、処理時間:430時間の場合の結果を示す。FIG. 5 is a diagram showing the results of Vickers hardness distribution in the thickness direction of the 2A metal-titanium alloy. Panel (A) shows the results for the immersion method, and panel (B) shows the results for the exposure method. In the figure, the small circle (solid line) indicates the result when the processing time is 0 hour, the square (dashed line) indicates the result when the processing time is 48 hours, and the triangle (dotted line) indicates the result when the processing time is 168 hours. As a result, Daimaru (dotted line) indicates the result when the processing time is 430 hours. 図6は、曝露法により得られた2A金属−チタン合金の表面における2A金属の分布状態を示す図である。図中、最下部のスケールバーは、10μmを示す。FIG. 6 is a diagram showing the distribution state of 2A metal on the surface of the 2A metal-titanium alloy obtained by the exposure method. In the figure, the bottom scale bar indicates 10 μm.

符号の説明Explanation of symbols

1 容器本体
2 るつぼ
3 ふた
4 溶接部
5 チタン(浸漬法)
6 チタン(曝露法)
7 マグネシウム
8 対極
9 試料
10 参照電極
11 試験溶液
1 Container body 2 Crucible 3 Lid 4 Welded part 5 Titanium (dipping method)
6 Titanium (exposure method)
7 Magnesium 8 Counter electrode 9 Sample 10 Reference electrode 11 Test solution

Claims (9)

チタンまたはチタン合金(ただし、1A族または2A族金属−チタン合金を除く)と、1A族もしくは2A族金属の溶融物または該金属の気体とを、該金属の融点以上で、かつβ−チタンの安定温度領域の範囲内の温度範囲で接触させて維持することを特徴とする、1A族または2A族金属−チタン合金の製造方法。   Titanium or a titanium alloy (excluding a group 1A or 2A metal-titanium alloy) and a melt of the group 1A or group 2A metal or a gas of the metal, having a melting point of the metal or higher and a β-titanium A method for producing a Group 1A or Group 2A metal-titanium alloy, which is maintained in contact within a temperature range within a stable temperature range. 1A族または2A族金属が、マグネシウムである、請求項1記載の1A族または2A族金属−チタン合金の製造方法。   The method for producing a Group 1A or Group 2A metal-titanium alloy according to claim 1, wherein the Group 1A or Group 2A metal is magnesium. チタンまたはチタン合金(ただし、1A族または2A族金属−チタン合金を除く)と1A族または2A族金属とを含有してなる合金であり、かつ該合金の表面から少なくとも10μmの深さまでの範囲における該金属の濃度が、少なくとも0.2原子%であり、該合金中における該金属の全含有量が、0.001〜0.5原子%である、1A族または2A族金属−チタン合金。   Titanium or titanium alloy (excluding group 1A or group 2A metal-titanium alloy) and group 1A or group 2A metal, and in the range from the surface of the alloy to a depth of at least 10 μm Group 1A or Group 2A metal-titanium alloy, wherein the concentration of the metal is at least 0.2 atomic%, and the total content of the metal in the alloy is 0.001 to 0.5 atomic%. 1A族または2A族金属が、マグネシウムである、請求項3記載の1A族または2A族金属−チタン合金。   The group 1A or group 2A metal-titanium alloy according to claim 3, wherein the group 1A or group 2A metal is magnesium. 請求項1または2記載の製造方法により得られてなる、1A族または2A族金属−チタン合金。   A group 1A or group 2A metal-titanium alloy obtained by the production method according to claim 1 or 2. チタンまたはチタン合金(ただし、1A族または2A族金属−チタン合金を除く)と、1A族もしくは2A族金属の溶融物または該金属の気体とを、該金属の融点以上で、かつβ−チタンの安定温度領域の範囲内の温度範囲で接触させて維持することを特徴とする、チタンまたはチタン合金の表面処理方法。   Titanium or a titanium alloy (excluding a Group 1A or Group 2A metal-titanium alloy) and a melt of the Group 1A or 2A metal or a gas of the metal at a temperature equal to or higher than the melting point of the metal and of β-titanium A surface treatment method for titanium or a titanium alloy, wherein the surface treatment method is performed by contacting in a temperature range within a stable temperature range. 1A族もしくは2A族金属が、マグネシウムである、請求項6記載の表面処理方法。   The surface treatment method of Claim 6 whose 1A group or 2A group metal is magnesium. 口腔内インプラントの製造のための、請求項3〜5いずれか1項に記載の1A族または2A族金属−チタン合金の使用。   Use of a group 1A or group 2A metal-titanium alloy according to any one of claims 3 to 5 for the production of an oral implant. フッ化物存在下で用いるための材料としての、請求項3〜5いずれか1項に記載の1A族または2A族金属−チタン合金の使用。   Use of a Group 1A or Group 2A metal-titanium alloy according to any one of claims 3 to 5, as a material for use in the presence of fluoride.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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