日本物理学会 2002年秋季大会講演概要集,中部大学,春日井市, 2002年 9月

8aSN-6α-リン酸三カルシウムのハイドロキシアパタイトへの転化過程観察

京工繊大工芸 中村光宏,玉井将人,西尾弘司,一色俊之,中平敦,遠藤久満Observation of conversion process fromα-tricalsium phosphate to hydroxyapatite

Kyoto Institute of Technology,M. Nakamura, M. Tamai, K. Nishio, T. Isshiki, A. Nakahira, and H. Endoh

α-リン酸三カルシウム (α-Ca3(PO4)2: α-TCP)を 1-octanol共存下で加水

分解することにより、ウィスカー状のカルシウム欠損型ハイドロキシアパタイ

ト (Ca10−Z(HPO4)Z(PO4)6−Z(OH)2−Z : Ca-def HAp) が成長する [1]。今回我々

はα-TCPがCa-def HApへ転化する機構及びウィスカー状Ca-def HApの成長

機構を明らかにする目的で透過電子顕微鏡観察 (TEM)を行った。転化初期段階

を観察するために、α-TCP焼結体を研磨・開孔処理後、NH4OHでpHを11に

調整した 70℃の温水中に浸して加水分解しTEM観察試料とした。

観察の結果、加水分解初期のα-TCP表面はアモルファス層に覆われており、

その表面にはHApの核と考えられる数nmから数十nmの微粒子が形成されて

いた (図1a)。さらに加水分解が進むと、太さ数nmの微粒子が多数樹枝状に成

長している (図1b)。薄片化処理を施していないα-TCP粒子の加水分解 [1]にお

いては、α-TCPの周囲に生成した針状Ca-def HAp結晶が、加水分解が進む

に従い長さ数百 nmのウィスカーへと成長していく様子が観察された。

以上の観察より、まずα-TCPの溶解と表面のアモルファス層形成、次いで

アモルファス層上へのHAp結晶核生成が起こり、その後溶液からの析出による

核の樹枝状微粒子から針状結晶への成長が起こり、HApウィスカーへ成長する

と考えられる。

[1] A. Nakahira et al., J. Am. Ceram. Soc. 82 (1999) 2029

Fig. 1TEM images of a surface of a thinnedα-TCP, hydrolyzed for 2(a) and 4(b) hours, respectively.