研究者業績
基本情報
- 所属
- 上智大学 理工学部機能創造理工学科 教授
- 学位
- 博士（工学）(工学院大学)
- 連絡先
- hisamori
sophia.ac.jp - 研究者番号
- 80317510
- J-GLOBAL ID
- 200901033684274272
- researchmap会員ID
- 1000293757
1999年－現在 上智大学理工学部機能創造理工学科久森研究室 高度医療技術に用いる生体機能材料について研究中
1999年－現在 上智大学理工学部機能創造理工学科久森研究室 環境強度および破壊力学に基づく構造物の安全安心性について研究中
近年，我が国における高齢化は，骨や関節軟骨などの変性による骨粗鬆症，変形性脊椎症，変形性関節症などの運動機能の疾患を増加させている．そのため，健康で豊かな生活の質の向上を目的に，スポーツを取り入れた生活習慣が広く普及しつつある．しかし，その活動人口の増加や高齢化に伴い，骨折，靱帯損傷，軟骨損傷などの運動器外傷もまた増加している．このような運動器疾患の治療は，今後の医療の大きな課題の一つであり，運動器の性状，形態，物理的特性などをできる限り元の生理的な状態に戻すことが重要である．そこで，骨，軟骨，靱帯，関節を代替する材料を対象に医学と理工学の境界領域について生体材料工学の観点から研究活動を行っている．
(研究テーマ)
日本学術振興会未来開拓学術研究推進事業次世代プロセス技術
生体用チタン合金の疲労特性評価
チタン合金製医療用スクリューの切欠き形状が疲労特性に及ぼす影響
Ti-6Al-4V合金の腐食挙動に及ぼす塑性ひずみと応力負荷の影響
応力が負荷されたチタン合金の細胞培養下での電気化学的特性の評価
Co-Cr合金の腐食摩耗損傷の評価
医療用β型チタン合金の腐食疲労特性
金属系バイオマテリアルの表面改質が生体に及ぼす影響
生体用アパタイトセラミックスの破壊特性
擬似体液中におけるアパタイト(HAp)セラミックスとその表面に形成されたHAP層の微細構造とその機能
有機－無機ハイブリッドバイオコンポジットの創製と生体機能評価
医療用チタン合金の表面改質技術による疲労寿命向上の構築
切欠きを有するβ型チタン合金の疲労特性評価
円孔を有するチタン合金の疲労特性評価
円孔を有するSUS316L鋼の疲労特性評価
3D造形チタン合金の疲労特性の評価
電子ビーム照射及びレーザーピーニング処理したTi-6Al-4V ELI合金の疲労特性の評価
チタン合金製髄内釘の4点曲げ疲労特性評価
純チタン・ステンレス鋼のねじり疲労特性に及ぼす切欠き因子の影響
ELID研削により表面改質を施した生体用Co -Cr 合金の腐食摩耗特性評価
予ひずみを付与したオーステナイトステンレス鋼の腐食と疲労特性の評価
βチタン合金の疲労特性に切欠きが及ぼす影響
チタン合金に成膜したアパタイト薄膜の密着強度の評価法の提案
ショットピーニングを施したチタン合金の疲労特性評価
スクラッチによる表面デザインを施したCo-Cr合金の腐食摩耗特性
骨接合用ロッキングプレートの嵌合不良に関する研究
アパタイト薄膜をコーティングしたチタン合金のせん断密着強度の評価
表面改質を施した３Ｄ造形チタン合金の平面曲げ疲労特性評価
造礁サンゴを用いた人工骨の創製とその特性評価
チタン合金のねじり疲労特性の評価
チタン合金のフレッティング疲労特性の評価
ショットピーニングを施した純チタンの疲労破壊のメカニズムの解明
アパタイトコーティングチタンの界面強度試験に及ぼす擬似体液の影響
射出成形機用SKD61材の耐腐食特性の評価
ショットピーニングを施した純チタンの疲労強度とそのメカニズム
リンク機構を有する膝用装具に加わる荷重の評価
表面デザインを施したチタン系金属材料の腐食摩耗特性の評価
表面改質を施した３Ｄ造形チタン合金のねじり疲労特性評価
３Ｄ積層造形コバルトクロム合金の疲労特性の評価
脊椎インプラントのロープロファイル化の検討
巨大ひずみ変形を施した純チタンの疲労特性に及ぼす微細構造の影響
アパタイトセラミックスを薄膜コーティングしたチタン合金の曲げ荷重負荷による界面強度の評価
随内釘インプラントの遠位固定強度の評価
医療用チタン材料へのレーザーマーキングによる強度への影響
下肢筋力測定機器の開発
異種医療用金属材料のフレティング疲労特性の評価
βチタン合金のねじり疲労特性の評価
(共同・受託研究希望テーマ)
医療機器・材料の力学特性評価
機械部品，製品などの力学特性（腐食疲労，腐食摩耗など）の評価・解析
研究キーワード
29研究分野
5経歴
4-
2011年4月 - 2012年3月
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2009年10月 - 2010年3月
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2009年9月 - 2010年3月
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2004年4月 - 2009年3月
委員歴
16-
2012年6月 - 2014年3月
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2012年4月 - 2014年3月
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2011年8月 - 2013年8月
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2011年5月 - 2013年5月
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2011年10月 - 2012年3月
受賞
25-
2024年3月
論文
113-
13th International Fatigue Congress(Fatigue2022+1) 2023年11月 査読有り責任著者
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13th International Fatigue Congress(Fatigue2022+1) 2023年11月 査読有り責任著者
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13th International Conference on Shot Peening 18-21 2017年9月 査読有り
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International Journal of Automation Technology 11(6) 895-901 2017年6月 査読有り
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Acta Medica Okayama 71(1) 49-57 2017年 査読有り
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Zairyo/Journal of the Society of Materials Science, Japan 65(9) 679-686 2016年9月1日
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13th International Coral Reef Symposium 19-24 2016年6月 査読有り
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24th International Symposium on PROCESSING AND FABRICATION OF ADVANCED MATERIALS(PFAM XXIV) 164-170 2015年12月 査読有り
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24th International Symposium on PROCESSING AND FABRICATION OF ADVANCED MATERIALS(PFAM XXIV) 385-393 2015年12月 査読有り
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24th International Symposium on PROCESSING AND FABRICATION OF ADVANCED MATERIALS(PFAM XXIV) 157-163 2015年12月 査読有り
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24th International Symposium on PROCESSING AND FABRICATION OF ADVANCED MATERIALS(PFAM XXIV) 245-252 2015年12月 査読有り
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日本機械学會誌 118(1154) 22-25 2015年1月
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The Twelfth International Conference on Shot Peening 90-95 2014年9月 査読有り
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砥粒加工学会誌 57(4) 235-240 2013年4月 査読有り本研究では，関節摺動部材のCo-Cr合金に対してELID研削を施し，表面層を改質した後，擬似体液環境下で腐食と摩耗を同時に付与できるピンオンディスク法により耐腐食摩耗特性について評価した．その結果，ELID研削技術を積極に適用することで，加工面に安定な表面改質層が付与され，摩擦環境下における耐食性の向上が可能となることを明らかにした．
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CIRP Annals Manufacturing Technology 62(1) 579-582 2013年 査読有り招待有り
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砥粒加工学会誌 56(3) 184-189 2012年3月 査読有り本研究では，Co-Cr合金に対してELID研削を施し，その表面性状および超高分子量ポリエチレンによる摩擦環境下における腐食特性について評価した．その結果，ELID研削によりCo-Cr合金の鏡面加工が可能であることを明らかとした．さらに，ELID研削を施すことにより加工面に安定な表面改質層が付与され，摩擦環境下における耐食性の向上が可能となることを示した．
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ISIJ INTERNATIONAL 52(2) 298-306 2012年 査読有り
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3rd International conference on laser Peening and Related Phenomena 2011年10月 査読有り
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ADVANCES IN ABRASIVE TECHNOLOGY XIV 325 201-+ 2011年 査読有り
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年次大会講演論文集 2010 125-126 2010年In order to investigate the effects of surface polishing for high cycle fatigue property on the laser peened Ti-6Al-4V specimen, the rotating bending fatigue test were carried out with three kinds of the electrical polished(EP) specimen, mechanical polished(MP) specimen and MEP specimen was polished with both polishing. As the results, the fatigue limits of polished specimens were not improved and the fracture surfaces showed characteristic appearance.
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年次大会講演論文集 2009 265-266 2009年Two types of notched specimen of Ti-6Al-4V simulated screw configuration were prepared and cyclic fatigue test was performed in air to study fatigue property of titanium screw. Effect of heat-treatment on fatigue strength was also investigated. As a result, the specimen having a smaller notch diameter showed higher fatigue strength (N_f=10^7) than that of larger one. This result indicates that fatigue strength of notched screw can be organized with its stress concentration factor. Heat-treatment improves tensile and fatigue strength, but, endurance ratio (fatigue strength/tensile strength) become lower compared as-received materials, which supports the idea that heat-treatment affected strongly to the tensile strength not to the fatigue properties.
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年次大会講演論文集 2009 299-300 2009年Cobalt-Chromium (Co-Cr) alloys possess outstanding corrosion resistance and wear resistance because of passive film of a few nanometers' thickness on their surfaces. In this study, we have clarified the damage accumulation mechanism of Co-Cr alloys under the simultaneous reaction of corrosion and wear in sodium chloride solution. A corrosion wear characteristic of these alloys was evaluated by static polarization test under simultaneous wear damage. Wear was applied using a reciprocating rotational pin-on-flat abrasion machine. The pin material in all tests was polyethylene. Applied loads were 9.8 N. The disk rotation sliding rates were 10, 1.0, and 0.1 mm/s. The results show the current density increases significantly early only when the sliding rate is 10 mm/s. This is thought to occur because the wear on the passive film affects the corrosion reaction. The results also show that the current density drops (recovers) over time and approaches the Control. Therefore, if you assume the prolonged use of implants, the sliding rate in early use greatly affects the corrosion reaction.
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8th World Biomaterials Congress 2008 2008年6月
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Ti-2007 science and technology : proceedings of the 11th World Conference on Titanium (JIMIC5) held at Kyoto International Conference Center, Kyoto, Japan, 3-7June 2007 1221-1224 2007年12月
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Ti-2007 science and technology : proceedings of the 11th World Conference on Titanium (JIMIC5) held at Kyoto International Conference Center, Kyoto, Japan, 3-7June 2007 1553-1556 2007年12月
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WEAR 263(1–6) 412-418 2007年9月
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The 16th International Conference on Wear of Materials 116-119 2007年4月
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LEM 2007 - 4th International Conference on Leading Edge Manufacturing in 21st Century, Proceedings 2007年
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年次大会講演論文集 2007 303-304 2007年A material for medical application is required to have extended sustainability of mechanical strength together with fast bone replacement ability in human body. Composite material is preferred in the application because monolithic material does not meet the requirement. In this study, we have developed HAp/TCP composite. The mechanical property of the material is evaluated by the bending strength test. The bone replacement ability is evaluated by soaking the material in simulated body fluid (SBF). Measured result of concentration of Ca^<2+> ion in SBF indicated that the developed material has excellent bone replacement ability. The bending strength is maintained after I week of soaking in SBF due to precipitation of HAp on the surface proceeding to degrease of the strength at early stage of soaking due to dissolution of TCP.
MISC
57-
M&M材料力学カンファレンス 2015 "GS0607-427-1"-"GS0607-427-3" 2015年11月21日Barrel, nozzle and screw are plasticization parts of injection molding machines that works under high processing temperature. These parts are also exposed to corrosive gas and acid environment came from molten plastics. These combined factors cause considerable corrosion damage on plasticization parts. Furthermore, frictions with glass-filled polymers in molten plastic give rise to wear damages simultaneously on plasticization parts. In this study, the electrochemical test has been conducted on SKD61 specimens in the solute H_2SO_4 dissolving nylon66-25wt.% fiberglass. It was found that oxide film formation was promoted due to the oxidation reaction between SKD61 surface and the solution while the regenerative ability of the oxide film of SKD61 was deteriorated. The corrosion wear test was also conducted by using Alumina ceramics ball on SKD61 disk specimens. Destruction of the oxide film of SKD61 due to friction was confirmed. The regenerative ability of oxide film was also verified in the test.
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M&M材料力学カンファレンス 2015 "OS1313-426-1"-"OS1313-426-3" 2015年11月21日Shot peening (SP) is one of the surface modification technologies to enhance fatigue strength. In this study, the mechanism of enhancement of bending fatigue property of shot peened pure titanium (JIS 2) was investigated. Surface roughness, vickers hardness of surface and subsurface, and bending fatigue strength was measured. Surface roughness and hardness of surface and subsurface were increased by SP. The bending fatigue strength was increased highly by SP because increasing of hardness effected more greatly than increasing of surface roughness. The maximum of amount of increase 2.7 times in 10^7 cycles. It was found that the bending fatigue strength was increased by increasing of hardness of surface and subsurface by SP. Therefore, it is obvious that fatigue strength of pure titanium is increased highly by SP.
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M&M材料力学カンファレンス 2015 "OS1314-447-1"-"OS1314-447-3" 2015年11月21日Torsion fatigue tests were conducted for circumferentially notched bars specimens of Ti-6Al-4V alloy to evaluate fatigue strength. The notch sensitivity was studied by using blunt (stress concentration factor Kt=2.0) and sharp (Kt=4.0) notched specimens. The number of cycles to failure was obtained and the crack initiation life was estimated from the applied torque to the specimens. The number of cycles to failure and fatigue strength decreased with increasing the value of stress concentration factor. When compared at the same fatigue life, the crack initiation life of Kt=4.0 specimen was much shorter than that of Kt=2.0. The crack propagation behaviors were analyzed by observing fractured surface. When stress amplitude is low, the tensile crack propagated toward a 45° direction of the longitudinal axis of the specimen, while under high stress amplitude, the shear crack propagated in the circumferential direction both in blunt and sharp notched specimens forming flat fracture surface. The fracture surface showed factory-roof pattern under middle stress amplitude. The angle of a fracture plane of the blunt notch under low stress amplitude was 45° to the axial direction. The formation of factory-roof may increase contact areas in the fractured surface, thus increase crack propagation life.
書籍等出版物
6-
公益社団法人日本金属学会 2014年10月 (ISBN: 9784889030761)
講演・口頭発表等
44共同研究・競争的資金等の研究課題
23-
日本学術振興会 科学研究費助成事業 2024年4月 - 2027年3月
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公益社団法人軽金属奨学会 教育研究資金 2022年4月 - 2024年3月
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日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(C) 2019年4月 - 2022年3月
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日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(C) 2016年4月 - 2019年3月
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日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(C) 2013年4月 - 2016年3月
産業財産権
9社会貢献活動
5その他
23-
2025年9月 - 2025年9月これから疲労設計に携わろうとする若手技術者，新たに耐疲労設計を必要とする技術者や疲労研究を従事する大学院生など，いわゆる疲労に関する初心者を対象に，疲労の基礎的知識から具体的な設計の初歩を講述する講習会
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2018年9月 - 2018年9月これから疲労設計に携わろうとする若手技術者，新たに耐疲労設計を必要とする技術者や疲労研究を従事する大学院生など，いわゆる疲労に関する初心者を対象に，疲労の基礎的知識から具体的な設計の初歩を講述する講習会
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2017年8月 - 2017年8月これから疲労設計に携わろうとする若手技術者，新たに耐疲労設計を必要とする技術者や疲労研究を従事する大学院生など，いわゆる疲労に関する初心者を対象に，疲労の基礎的知識から具体的な設計の初歩を講述する講習会
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2016年9月 - 2016年9月これから疲労設計に携わろうとする若手技術者，新たに耐疲労設計を必要とする技術者や疲労研究を従事する大学院生など，いわゆる疲労に関する初心者を対象に，疲労の基礎的知識から具体的な設計の初歩を講述する講習会
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2015年4月 - 2016年3月理工学に関わらず，任意に特定した書籍を各自が読み，多角的で広い視野を得られるための読書会を実施している．本を通して，複数の人から実体験に基づく知識や情報，アイデアを得ることもできることに効果がある．単なる感想大会ではなく，学生主体とすることで，プラスアルファのディスカッションが深められることに読書会の意義がある．