关键词： AZ91镁合金   激光熔覆   Zr+B_(4)C含量   显微形貌   性能  

摘要： 为了提升汽车用AZ91镁合金的表面耐磨性和耐蚀性,采用激光熔覆的方法在AZ91镁合金基体表面制备了A+x wt.%(Zr+B_(4)C)熔覆层(x=8、16和24),研究了(Zr+B_(4)C)含量对熔覆层物相组成、显微形貌、硬度、耐磨和耐蚀性能的影响。结果表明,Al+8 wt.%(Zr+B_(4)C)熔覆层由Al_(12)Mg_(17)、Al_(3)Mg_(2)、Al_(9.83)Zr_(0.17)、ZrC和AlB_(2)组成,提升(Zr+B_(4)C)含量至16%和24%时,熔覆层中还形成了Al_(3)Zr相,且(Zr+B_(4)C)含量越大熔覆层中ZrC相含量更高。3种激光熔覆层和过渡区的硬度都高于AZ91镁合金基体;在距离熔覆层表面相同距离时,Al+16 wt.%(Zr+B_(4)C)熔覆层的硬度要高于Al+8 wt.%(Zr+B_(4)C)熔覆层。3种激光熔覆层的最大摩擦系数和平均摩擦系数都小于AZ91镁合金基体,且磨损率都小于AZ91镁合金基体;3种熔覆层的耐腐蚀性能都优于AZ91镁合金基体,(Zr+B_(4)C)含量为16%和24%时熔覆层的耐腐蚀性能相当,且优于(Zr+B_(4)C)含量为8%的熔覆层。Al+x wt.%(Zr+B_(4)C)熔覆层中适宜的(Zr+B_(4)C)含量为16%,此时熔覆层具有较高的硬度、耐磨性和耐腐蚀性能。

关键词： 镁合金   单向拉伸   流动应力   变形温度   应变速率  

摘要： 使用Gleeble-3800热模拟试验机在25~400℃温度范围内对AZ91D镁合金薄板拉伸试样以3种不同的应变速率分别进行了单向拉伸实验,研究了应变速率和温度对AZ91D镁合金薄板主要力学性能的影响,并分析了拉伸试样在不同温度下的断口形貌特征。研究结果表明:材料的流动应力会随着应变速率下降和温度上升而逐渐减小;在25~200℃温度范围内,流动应力下降并不明显,而当温度升高到250~400℃时,流动应力下降比较明显,并且当温度升高到350℃以上,材料出现了明显的稳态流动现象;当温度较高时,流动应力对应变速率的改变很敏感,流动应力随应变速率的降低显著降低;材料在高温时具有较好的塑性,材料的断裂方式为很明显的韧性断裂。

关键词： 聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)   掺锶羟基磷灰石   3D打印   人工骨   骨修复  

摘要： 为了促进骨缺损的快速修复,文章利用3D打印技术制造了不同掺锶羟基磷灰石(SrHA)含量的具有多孔隙结构的聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)/掺锶羟基磷灰石(P34HB/SrHA)人工骨修复支架,并研究了SrHA含量对复合支架流变性能、体外降解性能和促成骨活性的影响。结果表明:SrHA含量为0~20%时,P34HB/SrHA复合材料的表观黏度随着SrHA含量的增加而逐渐降低,SrHA显著提高了P34HB的可打印性能。3D打印P34HB/SrHA复合支架均具有规则的外观和规整的内部孔隙结构,SrHA在P34HB基体中能够均匀分散。当SrHA含量为20%时,P34HB/SrHA复合支架的压缩强度与P34HB支架相比增加了83.1%,力学性能得到提升。P34HB/SrHA复合支架随着时间的延长而逐渐降解,降解率与SrHA的含量成正比。与P34HB支架相比,P34HB/SrHA复合支架的pH值为7.4±0.1,SrHA在降解过程中起维持pH值稳定的作用。P34HB/SrHA能够促进细胞的增殖和分化,具备较好的成骨诱导活性。

摘要： 0 引言 近年来,随着结构件轻量化的发展,镁合金材料受到了广泛关注.目前,镁合金主要通过铸造、锻造等传统热加工方式成形.虽然铸造镁合金的比强度很高,但其屈服极限较低,不足以承受较大载荷,且在铸造过程中容易产生裂纹和缩孔等缺陷.此外,镁的晶体结构为密排六方结构,在室温下仅有 3 个滑移系,室温加工性能不佳,且成形效率不高,难以制备出具有复杂内部结构的制品.随着近年来镁合金材料在医疗器械领域应用的不断发展,高质量及具备复杂结构的镁合金零部件的需求越来越大,人们对镁合金的加工成形工艺提出了更高层次的要求,具备结构设计和成形优势的增材制造技术受到了业界研究人员的关注.

关键词： 晶粒细化   MgO形核颗粒   AZ31镁合金   添加温度   分散行为  

摘要： 镁合金熔体中异质形核颗粒的团聚往往导致晶粒细化的衰退。研究了MgO颗粒的添加温度对其在AZ31镁合金中的分散行为和晶粒细化效率的影响。通过组织表征、热力学计算和凝固曲线分析，系统研究了晶粒细化机理。结果表明，随着MgO添加温度从720℃升高到810℃，AZ31镁合金晶粒尺寸先减小后增大，在780℃时达到最小值136 μm；随着MgO添加温度的升高，Mg熔体粘度降低，MgO与Mg熔体之间的润湿性增强，进而晶粒细化效率提高。提出了描述凝固行为和晶粒细化机理的物理模型。

关键词： 激光粉末床熔融   AZ91D镁合金   固溶处理   显微组织   拉伸性能  

摘要： 采用激光粉末床熔融的增材制造技术成形了AZ91D镁合金,并研究四种固溶处理制度((420℃,4h)、(420℃,6h)、(450℃,4h)、(450℃,6h))对打印态合金的显微组织和力学性能的影响规律。结果表明:激光体能量密度在160~210 J/mm^(3)之间时,成形的试样致密度大于99%,由α-Mg基体和β-Mg17Al12析出相组成;经(420℃,4h)固溶后,晶粒内部的纤维状β相几乎全部固溶到基体中,晶界处块状β相部分溶解;随着固溶温度的升高和时间的延长,晶界处更多的β相溶解,晶粒尺寸也逐渐增大,这为促进位错滑移提供了条件;相对于打印态合金,(450℃,6 h)态合金在不损失抗拉强度的同时,断裂伸长率由3.56%±0.47%提升到9.25%±1.05%,提高约160%,但屈服强度由(191±7)MPa降低到(141±7)MPa,这主要由于β相中Al原子的固溶强化、β脆性相的减少和晶粒尺寸的增大等。

关键词： 聚β内酰胺   质子转移聚合   可降解聚合物   生物相容性  

摘要： 聚β内酰胺主链类似于多肽骨架结构,具有良好的生物相容性,在细胞黏附和细胞选择性生物材料领域具有应用前景。丙烯酰胺(AM)的质子转移聚合是制备聚β内酰胺的简易方法,但是其产物相对分子质量不高、不具力学性能。为此,文中推出先通过AM与1,4-丁二醇二丙烯酸酯(BDDA)的质子转移共聚合制备含双键的β内酰胺预聚物,然后再对其光固化交联来制备具有良好生物相容性和力学性能的可降解β内酰胺交联共聚物。通过核磁共振氢谱和傅里叶变换红外光谱仪对聚合物结构进行表征,通过拉伸性能测试对聚合物力学性能进行研究,通过四甲基偶氮唑盐比色法(MTT法)对细胞在材料上的存活率进行测试。结果表明,聚合物的拉伸强度高达56.6 MPa,断裂伸长率高达56.6%,明显高于高密度聚乙烯、聚丙烯等常用聚合物材料。不仅如此,所制备β内酰胺交联共聚物可极大地促进细胞增长,细胞存活率高达170%。

关键词： 聚乙烯醇   壳聚糖   水凝胶   辐射   生物相容性  

摘要： 以聚乙烯醇(PVA)和壳聚糖(CS)为原料,采用钴-60γ射线辐射制备了PVA/CS复合水凝胶。考察了该复合水凝胶溶胀行为和透明性,并通过扫描电子显微镜(SEM)对水凝胶的微观形貌进行了表征;开展了PVA/CS复合水凝胶的刺激与皮肤致敏试验、全身毒性试验和溶血试验等生物相容性评价。结果表明:将CS引入PVA水凝胶后,PVA/CS复合水凝胶不仅具有良好的透明性,而且达到溶胀平衡时的溶胀度比纯PVA水凝胶提高了7.8倍,达到了248%;与纯PVA水凝胶相比,PVA/CS复合水凝胶网络中的孔洞大小和深度均有所增加。PVA/CS复合水凝胶不仅对兔和豚鼠的皮肤刺激性极小且无致敏反应,而且在浸提液中并无有毒物质析出,对小鼠无急性毒性作用。PVA/CS复合水凝胶溶血率仅为2.6%,具有良好的血液相容性。

关键词： WE43镁合金   冷喷涂   冷喷涂-阳极氧化   耐蚀性能  

摘要： 通过冷喷涂、冷喷涂-阳极氧化对WE43镁合金进行复合表面处理,采用高锰酸钾点滴试验,动电位极化曲线,扫描电镜(SEM/EDS),X射线衍射(XRD)等测试手段,研究了涂层的腐蚀行为。结果表明,经冷喷涂处理制备的涂层表面致密,相较于镁合金基体自腐蚀电位提高了0.864 V,自腐蚀电流密度降低至2.1×10^(-5)A/cm^(2),点滴试验时间由5 s增加至59 s;冷喷涂-阳极氧化复合涂层相较于镁合金基体自腐蚀电位提高了1.097 V,自腐蚀电流密度降低至3.16×10^(-7)A/cm^(2),自腐蚀电流密度相较于单一冷喷涂处理下降了两个数量级,点滴试验时间由5 s增加至478 s;采用冷喷涂处理和冷喷涂-阳极氧化复合处理均能提高WE43镁合金的耐蚀性能。