強化バイオメディカル機器用亜鉛-リチウム合金の微細構造決定

Gatan 使用装置

Cipher^® システムは、走査型電子顕微鏡（SEM）でリチウム含有量の定量分析を行うことで、リチウムの研究を加速させる。EDAX^® Velocity™ Superシステムは、実試料に対して高速で電子後方散乱回折マッピングを収集し、最高の指数付け性能を発揮する。 

背景

金属亜鉛は、優れた成形性と生体適合性を持ちながら、生体の治癒能力に見合った速度で生分解するため、血管内ステントのような生体材料用途には多くの興味深い特性を有している。しかし、純亜鉛の機械的特性は、生分解性血管内ステントのような重要な用途には強度不足である。従って、亜鉛合金の機械的特性を改善させることは、依然として緊急の課題である。

亜鉛とリチウムの合金は、Zn-LiZn₄共晶微細構造を持つ加工硬化合金を形成できるため、大きな関心を集めている。しかし、αLiZn合金は共通の六方最密充填 (HCP) 結晶構造を共有しており、αLiZn₄、αLi₂Zn₅、αLiZn₂、αLi₂Zn₃およびαLiZnなど多くの安定した LixZny相が存在する可能性がある。これらの相はそれぞれわずか2.6、4.1、5.0、6.6および9.6 wt. %のリチウムで構成されている。しかし、エネルギー分散型X線分光法(EDS) や電子後方散乱回折 (EBSD) マップから得られるImage Qualityや粒径データなどの従来の分析技術を使用してこれらの相を区別できないため、微細構造を説明する上で大きな課題が生じ、ZnLi 合金の硬化メカニズムの理解が妨げられ、バイオメディカルデバイスとしての採用が妨げられている。