关键词： 镁合金   轨道客车   轻量化   材料性能   应用前景  

摘要： 镁合金因其优良的轻量化特性和高强度,逐渐成为轨道客车制造中的重要材料。当前,镁合金在轨道客车的应用主要集中在车体结构、车轮及配件等方面,能够有效减轻整车重量,提高能效和运行速度。通过对镁合金的抗腐蚀性、焊接性能以及加工工艺的深入研究,解决了其在高强度环境下的性能衰退问题。未来随着新型镁合金材料的不断研发及表面处理技术的进步,镁合金在轨道客车上的应用前景广阔,有望实现更高的安全性和经济性。为推动镁合金的应用,需加强材料的标准化及行业规范,促进技术交流与合作,推动产业链的健康发展。

关键词： 医用型可吸收止血材料   骨科手术   止血机制   生物相容性  

摘要： 目的对医用型可吸收止血材料(medical absorbable haemostatic material,MAHM)在骨科手术中止血的应用进展进行综述,以期为临床止血方案提供参考。方法广泛查阅国内外关于MAHM应用于骨科术中止血的研究文献,并对其进行归纳、总结。结果MAHM根据生物相容性可分为氧化纤维素/氧化再生纤维素类材料、壳聚糖及其衍生物类材料、淀粉类材料、胶原蛋白及明胶类材料和纤维蛋白胶类材料等,用于骨科术中止血均能有效减少失血量。每种止血材料具有不同的凝血机制和适用人群,氧化纤维素/氧化再生纤维素、壳聚糖及其衍生物、淀粉类止血材料主要通过刺激血管收缩和聚集血液细胞物理作用止血,适用于凝血功能异常人群。胶原蛋白及明胶、纤维蛋白胶类止血材料主要通过影响人体生理凝血机制止血,适用于凝血功能正常人群。结论合理选用MAHM能有效减少围术期失血量及降低术后并发症风险,但目前单一类型止血材料尚不能满足临床需求,需研发止血效率更高的复合止血材料。

关键词： 生物可降解锌合金   腐蚀性能   热处理   合金化   表面改性  

摘要： 随着现代医疗水平的发展与进步,生物医用植入材料已然成为当前医学界和材料界最活跃、最前沿的分支之一。与传统永久性生物材料相比,医用生物可降解材料由于具有优良的生物相容性、可降解性能,且腐蚀产物对人体无毒副作用的同时还可以被人体完全吸收等优点,受到了广泛关注。目前生物可降解金属材料主要为锌合金、镁合金、铁合金三大体系。相较于镁合金的降解速率较快以及铁合金的铁磁性等问题,锌合金在降解速率以及生物相容性上都要优于镁、铁合金体系。金属锌在中国的储量大,熔点为419℃,有出色的加工成型性能。生物可降解锌合金凭借其优良的生物相容性及合适的腐蚀速率,具有作为生物医用可降解支架的先天优势,极有可能作为金属可降解生物支架的代表,实现量产并服役于人体。但目前锌合金用于生物支架仍处于科研阶段,对锌合金在人体的降解行为、力学性能以及讲解过程中的机械完整性的调控等尚未明确。因此实现锌合金可降解生物支架的临床应用仍有较长的路要走。本文结合目前已有的研究工作对生物可降解锌合金的腐蚀降解行为以及合金化、表面改性、热处理等对其腐蚀性能的影响进行总结,分析规律以及尚且存在的问题,并对生物可降解锌合金支架的未来发展进行了展望。

关键词： magnesium alloys   surface modification   degradation ratio   corrosion resistance  

摘要： Since the magnesium and magnesium alloys have good load transmission,exceptional biosafety,unique biodegradability,etc,they have significant application possibilities in the field of medical ***,excellent corrosion resistance is one of the paramount prerequisites for magnesium and magnesium alloys as medical ***,magnesium alloys exhibit poor corrosion resistance,leading to rapid degradation in physiological environments due to high corrosion *** premature degradation,before completing their intended service life,compromises their structural integrity,severely limiting their clinical *** modification treatment of magnesium alloy to improve corrosion resistance has become a research hotspot of medical magnesium *** study primarily focused on the research advancements in the corrosion resistance enhancement of medical magnesium *** developmental trajectory and characteristics of medical magnesium alloys were ***,surface modification techniques such as micro-arc oxidation and ion implantation,as well as microstructure and properties of magnesium alloy surfaces after surface modification were *** formation mechanisms of various coatings were discussed,and their structures and properties were *** impact of coatings on the degradation rate of magnesium alloys was elucidated,aiming to identify key issues and potential solutions in the implementation and application of surface modification for medical magnesium *** were also provided,presenting the research directions for surface modification of medical magnesium alloys.

关键词： 金属材料   材料科学研究   镁合金   尾气排放   车身质量   需求驱动   轻量化   降低能耗  

摘要： 镁合金作为一种极具潜力的金属材料,在现代工业领域中展现出了独特的优势,正逐渐成为材料科学研究与工程应用的热点之一。在众多领域的轻量化需求驱动下,镁合金的重要性日益凸显。在汽车领域,镁合金的使用可有效减轻车身质量,进而降低能耗、减少尾气排放。

关键词： 搅拌摩擦焊   AZ91D镁合金   耦合欧拉-拉格朗日模型   温度场   材料流动行为  

摘要： 基于耦合欧拉-拉格朗日(CEL)方法,利用Johnson-Cook本构模型建立了AZ91D镁合金搅拌摩擦焊热力耦合有限元模型。利用粒子示踪技术并结合温度场、应变场和欧拉场探究了焊接过程的材料流动行为。结果显示,高温区域位于后退侧的搅拌针后方,焊核区后退侧的温度高于前进侧约40℃;峰值温度随旋转速度的增加和焊接速度的减小而升高,高温区域面积也相应增加;焊接速度对峰值温度的影响小于旋转速度;等效应变场与温度场的分布规律基本一致,高温区域塑性应变相应较大。轴肩影响区的材料在轴肩的挤压及剪切共同作用下在后退侧形成飞边。焊核区材料从搅拌针前方移动到后退侧,并在前进侧搅拌针后方完成回填。当旋转速度增加到950 rpm时,热输入过高,材料流失,会在前进侧底部形成隧道缺陷。

关键词： 镁合金   力学响应行为   应变速率   加载路径   锯齿波动  

摘要： 采用准静态压缩,对不同加载路径和应变速率下挤压Mg-8.0Al-0.1Mn镁合金的力学响应行为进行了研究,加载应变速率为0.0001 s^(-1)、0.001 s^(-1)、0.01 s^(-1)、0.1 s^(-1)和0.33 s^(-1),加载路径为沿挤压方向(Extrusion direction,ED)和垂直挤压方向(Transverse direction,TD),固溶工艺分别为350℃保温6 h和410℃保温6 h。结果表明挤压Mg-8.0Al-0.1Mn镁合金的力学响应行为具有较强的各向异性。沿TD压缩的应力-应变曲线呈“C”形,在特定应变速率下还出现了不同类型的锯齿状波动;沿ED压缩的应力-应变曲线则为“S”形,仅在塑性失稳阶段产生了剧烈的锯齿状波动。加载应变速率越低和晶粒尺寸越小,Portevin-Le Chatelier(PLC)越显著。当加载应变速率为0.0001 s^(-1)时,PLC锯齿随加载应变的增加逐渐由A型转变为B型,最后演变为C型。沿ED压缩变形后,晶粒仍近似呈等轴状,但产生了多组相互平行的形变孪晶;沿TD压缩时除产生了一组相互平行的形变孪晶外,部分晶粒中还出现另一组与之交叉的形变孪晶。相比之下,沿TD压缩的协调变形能力较弱,需要晶界和孪晶界转动来协调各晶粒间的变形,导致晶粒及孪晶均出现了明显的扭曲。

关键词： AZ31B镁合金   CMT焊接   焊接接头   焊接试验  

摘要： 使用CMT焊接方法对3mm、6mm两种厚度的AZ31B镁合金进行焊接试验,并对焊缝进行了焊缝形貌、微观结构、显微硬度、断口及疲劳性能等方面的试验分析。结果表明:合理的焊接参数能得到优化的焊缝,且金相组织与板厚无关。3mm厚的AZ31B镁合金可达到母材抗拉强度的83%,6mm厚的AZ31B镁合金可达到母材抗拉强度的88.7%,说明AZ31B镁合金CMT焊接接头的脆性随着板厚增加而增大,同时接头的显微硬度整体呈W形分布,焊缝区显微硬度高于热影响区且薄板热影响区硬度略高于厚板。在进行了200万次循环后,接头的疲劳强度为16.72MPa,仅为其抗拉强度的7.8%,焊接接头的疲劳强度远低于其抗拉强度。接头拉伸断裂位置位于母材,呈45°角切断,断裂位置与显微硬度最低位置相吻合,接头的断裂区域有明显的塑性变形痕迹。

关键词： MXene   纳米材料   生物相容性   口腔医学   骨组织工程   骨再生   龋病   抗菌性能   载药功能   口腔肿瘤   牙周炎   治疗监测  

摘要： MXenese是材料科学中的一类二维无机化合物,这些材料由几个原子层厚度的过渡金属碳化物、氮化物或碳氮化物构成,由于MXene材料表面有羟基或末端氧,它们有着过渡金属碳化物的金属导电性。由于MXenese独特的光学、机械、电热和生物相容性,在生物医学领域如组织工程、抗菌剂、光热治疗、药物/基因传递、传感和再生医学等方面被广泛应用。本文就MXene基复合材料的合成改性方法、在口腔医学领域的研究应用及其在组织工程临床应用中的发展前景和面临的挑战做一综述。MXene纳米材料的生物相容性和成骨特性使其具有促进细胞增殖、骨再生整合的潜能。其抗细菌黏附和生物膜形成作用可应用于龋病的预防及种植体表面涂层。优异的光热、导电及机械敏感性使其可用于载药、生物光热治疗、免疫信号传感和基因检测。在此背景下,MXene在骨组织工程、抗菌、药物输送、牙科生物材料的物理力学性能增强、口腔癌和牙周病监测治疗等方面的应用取得了一些突出的成果。然而对口腔疾病的防治相关研究较少,目前MXenes基纳米材料的特性及表面改性研究已较为全面,未来可重点关注对MXene剂量依赖的生物安全性、细胞分子机制及信号通路的研究,以期充分发挥其在口腔临床及组织工程领域的独特优势。

关键词： 镁合金   耐蚀性   抗菌涂层   化学转化   超疏水涂层  

摘要： 目的 利用植酸（PA）交联壳聚糖（CS）并通过超疏水改性来提升磷酸盐化学转化膜层的抗菌和防护性能，并研究超疏水改性处理对磷酸盐化学转化膜耐蚀性的影响，方法 本工作将仿生超疏水技术和化学转化技术相结合，在镁合金基体上制备了具有超疏水和抗菌效应的磷酸盐化学转化膜。通过扫描电子显微镜、红外光谱、接触角测试、电化学测试等方法研究膜层的微观形貌、润湿性和耐蚀性。结果 SEM结果显示，通过优化PA的浓度可以使膜层更加均匀致密。接触角测试结果表明，该转化膜的接触角高达153.2°，呈超疏水性。电化学测试结果显示，相比于裸镁合金，该转化膜的自腐蚀电流密度下降了1个数量级，低频阻抗模值提高了2个数量级，展现出了卓越的耐蚀性能。结论 该膜层展现出了优异的抗菌性能和良好的自清洁性能，能够为基体提供优越的腐蚀防护效果。