给磷灰石单晶带来的损害。
[0078] 这样，本实施方式的复合材料（增强材）的制造方法，在管状的磷灰石晶体的管内 配置刚性比磷灰石晶体高的金属材料（钛、铝、镁、它们的合金等），用透过磷灰石晶体的激 光使金属材料熔融而固定。据此，能够简单地使金属材料在磷灰石晶体的管内固定。这里， 金属材料可以是一种金属（钛、铝、镁等），也可以是它们的合金，还可以包含金属以外的其 他物质。此外，金属材料可以比磷灰石晶体的熔点低。这种情况下，能够使磷灰石单晶不熔 化而选择性地使金属材料熔化。
[0079] 相对于使用上述管状的磷灰石单晶的复合材料，在比较例的复合材料中使用针状 的磷灰石单晶。具体来说，在〇. 3mol/L的氢氧化钙悬浮液中滴加0. 5mol/L的磷酸水溶液， 留意单晶生成地将pH调节为5~9,从而得到单晶沉淀物。通过使该沉淀物在1200°C下生 长48小时，从而得到长度200μm、外径40μm的针状的羟基磷灰石单晶。
[0080] (人工骨材料制作方法）
[0081] 使用脉冲电流烧结装置，将作为气孔控制材的CaO在700°C烧结10分钟。将CaO 烧结体粉碎成粗粉，分级成约100~200μm。将平均粒径为约10μm的羟基磷灰石球状粉 末与分级后的气孔控制材混合均匀。气孔控制材的混合比率为50vol%。另外，羟基磷灰石 的Ca/P比为化学计量学的1.67。
[0082] 接着，在羟基磷灰石/气孔控制材混合粉末中，以lOvol%的比例添加实施例（管 状）或比较例（针状）的增强材，在直径15mm的碳模具中填充约lg，使用脉冲电流烧结装 置，在1000°C、在真空中烧结10分钟。烧结时的升温速度为约100°C/min，冷却是在装置内 自然放冷。温度测定是测定模具的温度。从粉末X射线衍射的结果来看，烧结体由羟基磷 灰石和CaO构成，没有发现两化合物间的反应。
[0083] (强度提高性能的评价）
[0084] 在人工骨材料中以lOvol%的比例添加了实施例及比较例的增强材，对得到的样 品的破坏强度、破坏能量以及破坏韧性值进行了测定。结果在表1中示出。
[0085] [表 1]
[0086]
[0087] 表1中的破坏强度[MPa]是固体材料在外力作用下分离为两个或两个以上部分的 现象时的破坏应力（每单位面积的荷重）。另外，破坏强度示出了J韧性值的测定结果，根 据JIS标准通过3点弯曲求得。
[0088] 此外，破坏韧性值（KIC)[MPa·m1/2]是使裂纹发展所需要的应力强度因子，使用 与破坏强度测定用的试验片同一尺寸的试验片，用金刚石刀具在试验片中央部形成宽度 0. 1mm、深度0. 75mm的U形槽，在跨度30mm、十字头速度0. 75mm/min的条件下，在常温下进 行测定，按照下式求得。
[0089] KIC=Υ〇a1'2
[0090] 其中，Y:形状因子、σ:弯曲强度、a :裂纹长度。
[0091] 此外，破坏能量称为对材料施加至破坏为止的总能量，破坏能量大的材料表现为 "硬"。破坏能量根据破坏韧性试验时得到的应力-应变曲线的面积和试验片断面的截面积 来进行计算。
[0092] 如表1所示，以在管状的磷灰石单晶的内部填充有金属材料的复合材料（实施例） 作为增强材的人工骨，与添加了针状的磷灰石单晶（比较例）的人工骨相比，破坏强度、破 坏能量及破坏韧性值的任一值均高。这样，通过用刚性比磷灰石晶体高的材料构成功能部， 能够实现单独的磷灰石晶体所难以得到的高强度。也就是说，可知第1实施方式的复合材 料适合于增强材。
[0093] 〈第2实施方式〉
[0094] 本实施方式中，说明上述六棱柱的管状磷灰石单晶对于光催化剂的应用。用氧化 钛等进行了覆膜的羟基磷灰石不含有对环境有害的金属原子，载体的羟基磷灰石自身具有 吸附有机物等的性能，且具有基于氧化钛覆膜而对于从可见光到紫外光显示出吸收性的优 异的光催化活性。
[0095] 对于用光催化剂物质进行了覆膜的磷灰石本身，从操作性的观点等来看，粉末状 态的情况较多，但将其填充到柱中时，容易引起堵塞，不能够确保通液性。此外，还存在光没 有充分照射到柱的内侧这样的问题。为了解决堵塞，一个方案是使用粒径大的羟基磷灰石， 但由于粒径增大而使比表面积变小，产生光催化剂性能降低这样的问题。
[0096] 对于本实施方式的复合材料而言，磷灰石单晶为管状，从而表面积增大，此外，通 过在透明的磷灰石单晶表面形成氧化钛覆膜，从而利用透过磷灰石单晶的光能够提高光催 化反应的活性，因此能够实现作为优异的光催化剂的用途。以下，参照实施例13及实施例 14,对具有本实施方式的光催化剂功能的复合材料的制造方法进行说明。
[0097] (实施例 13)
[0098] 通过前述实施例1~12中说明的方法，得到具有Ca5(P04)3(0H)的组成且长度为 0.3~2mm、开口部的孔的内径为80~300nm的管状的羟基（羟基化）磷灰石的单晶。使 该单晶在含有0. 1~5wt%的Ti改性磷灰石的常温玻璃涂布剂中浸渍1小时，用纯水洗涤 后，在80°C干燥12小时。将其在700°C退火1小时，将磷灰石管的表面的一部分置换为钛， 使其具有光催化剂功能。
[0099] (实施例 14)
[0100] 通过前述实施例1~12中说明的方法，得到具有Ca5(P04)3Cl的组成且长度为 0. 3~2mm、开口部的孔的内径为50~200nm的管状的氯磷灰石的单晶。将该单晶在含有 0. 1~5wt%的Ti改性磷灰石的常温玻璃涂布剂中浸渍1小时，用纯水洗涤后，在80°C干燥 12小时。将其在700°C退火1小时，将磷灰石管的表面的一部分置换为钛，使其具有光催化 剂功能。
[0101](光催化剂活性的测定：乙醛气体分解）
[0102] 使用在实施例13及实施例14中得到的具有光催化剂功能的复合材料，进行光催 化剂活性的评价。首先，称量各实施例的复合材料的试样粉末，以使其成为基于比表面积测 定结果的表面积。然后，以厚度均匀的方式将称量出的试样填充到上盖为石英玻璃制的容 器的底部，用合成空气（氧20容量％、氮80容量％ )对容器内部进行置换。
[0103] 接着，以使乙醛气体浓度为1体积％的方式在容器内部注入乙醛，在暗处静置1小 时直至乙醛气体与试样粉末达到吸附平衡。然后，开始以氙灯为光源的光的照射（自暗处 静置3小时后），在其1小时后（自暗处静置2小时后）、2小时后（自暗处静置3小时后）、 以及3小时后（自暗处静置4小时后），用气缸抽取容器内部的气体，使用气相色谱测定C02 气体浓度。结果，照射光源后，在2小时观测到5g/L(升）以上的0)2气体浓度，在各试样 中显示出较高的光催化剂活性。
[0104] 这样，通过采用以管状的磷灰石晶体为载体、用光催化剂物质构成收纳于管内的 功能部的复合材料，即使将该复合材料紧密地填充于柱中，光也能不仅照射到柱的外侧，还 照射到内侧。此外，并不是在管内部整体都填充光催化剂物质，而是配置在内壁部分，由此， 能够使气体、液体从管内部通过。因此，待分解物质与光催化剂物质之间的接触机会增加， 可得到较高的光催化活性。具体来说，管状的磷灰石晶体与针状的磷灰石晶体相比，具有 1. 5~4倍左右的比表面积[cm2/g]，光催化性能也为1. 5~4倍左右。也就是说，本实施 方式的复合材料由于能在管状的磷灰石晶体的内部配置光催化剂物质，因而能够实现更高 的光催化性能。
[0105] <第3实施方式>
[0106] 在本实施方式中，说明上述六棱柱的管状磷灰石单晶对于生物反应器的应用。与 工业上广泛使用的铂金等无机催化剂不同，作为生物体催化剂的酶主要在生物体内起作 用，利用特异性、选择性来吸附或分解糖、蛋白质等有机物。由此，在常温常压的水溶液中反 应进行得较快的酶反应有助于化学工业或仪