关键词： 镁合金   高熵陶瓷   增强相   耐蚀性   力学性能  

摘要： 海洋装备科技的飞速发展促使海洋装备轻量化需求不断增加。镁合金因比重小、比强度高和铸造性佳，在交通运输、航空航天等领域广泛应用，是极具潜力的材料。然而，其较低的硬度和较差的耐蚀性严重制约了在海洋环境中的应用。本研究以超硬的十二硼化物高熵陶瓷作为AZ31镁合金的增强相，制备了一系列不同增强相含量的复合材料，系统探讨高熵陶瓷相对AZ31镁合金组织和性能的影响。研究发现，经氢氟酸表面活化处理后，增强相与基体的结合性能得到改善。其中，2%经活化的高熵陶瓷增强相镁合金综合性能最佳，其自腐蚀电位提升至-1.398V，自腐蚀电流密度降至 49.58 μA/cm2，硬度提高到83.42 HV，屈服强度提升至52.17 MPa。

关键词： 细菌纤维素   抗菌   生物相容性   季铵化改性   缝线  

摘要： 细菌纤维素（BC）因其具有高结晶度、优异的亲水性和生物相容性，在生物医用领域如组织工程、伤口敷料及药物递送等方面展现出潜在应用价值。针对纯BC缝线柔韧性差及缺乏抗菌性的问题，以细菌纤维素凝胶膜为基底，利用2，3-环氧丙基三甲基氯化铵（EPTMAC）对BC进行阳离子季铵化改性处理，此举不仅降低了纯BC结晶度，还赋予BC缝线良好的抗菌性，制备出具有阳离子性BC凝胶膜。随后通过预拉伸—加捻—干燥三步法制备柔韧抗菌的阳离子细菌纤维素（cationic bacterial cellulose，CBC）缝线。研究结果表明，该缝线不仅机械性能显著提升（打结抗张强度为（21.5±1.1）N），还保持了良好的生物相容性，细胞存活率高达92.0%，并展现出99.9%的高效抗菌能力。与石油基缝合线相比，这种BC基生物缝线成本更低，性能优异，能有效减少缝合处的二次伤害风险，在外科缝线领域具备巨大的应用前景和发展潜力。

关键词： 胶原蛋白   核黄素   生物墨水   光固化   水凝胶   生物打印   流变性能   生物相容性  

摘要： [目的]旨在开发一种简便的可光固化的胶原基生物墨水。[方法]检测不同浓度胶原蛋白(1～8 mg/m L)溶液的流变特性,考察不同浓度胶原蛋白的可打印性;考察不同浓度核黄素(0～30μg/m L)与胶原蛋白溶液紫外光照射后的交联程度,优化核黄素浓度;使用CCK8和Calcein/PI染色法,检测不同浓度核黄素对L929的细胞毒性;使用微量注射泵对生物墨水进行打印并在365 nm紫外照射下交联。[结果] 4～8 mg/m L胶原蛋白溶液的黏度适宜挤出打印;当核黄素浓度达到30μg/m L时,交联度较高为72.51%;CCK8与Calcein/PI染色结果表明,0～100μg/m L核黄素作用于L929细胞24 h后,与对照组相比细胞增殖和细胞存活率均无明显差异;制备的胶原蛋白/核黄素生物墨水经打印和光交联后可以维持其打印形状。[结论]成功制备流变性能良好的胶原蛋白/核黄素生物墨水,且无明显细胞毒性,在356 nm紫外照射下交联固化,证实其可用于生物打印。

关键词： 镁合金   座椅骨架   有限元分析   轻量化设计   地铁  

摘要： 文章设计了一种新型的镁合金地铁座椅骨架,阐述了优化后的座椅骨架结构设计,其中横纵梁均采用镁合金挤压型材,并集成了原安装座与垫块的功能,实现了结构的轻量化与功能集成化。随后,利用CAE软件对设计的骨架模型进行了承载强度的有限元分析,初步验证了该方案的可行性与合理性;并制作了座椅实物样机,按照相关标准要求完成了包括静态载荷、疲劳载荷、冲击载荷、振动冲击及盐雾试验在内的多项试验。所有试验结果均完全满足设计要求,证明了该镁合金座椅骨架设计方案在承载强度、耐久性、防腐性等方面的优异性能。

关键词： GWK镁合金   Gd、Y元素含量   微观组织   微电偶腐蚀  

摘要： 分析了Gd、Y元素含量对Mg-Gd-Y-Zr(GWK)合金铸态微观组织和腐蚀性能的影响,并研究了合金的腐蚀行为及其与组织的关联性。结果表明:合金的组织主要由α-Mg固溶体和位于晶界的Mg5(Gd,Y)化合物组成,α-Mg包括晶内初生α-Mg和晶界附近的共晶α-Mg两部分,共晶α-Mg中含有更高含量的Gd、Y元素。Mg5(Gd,Y)与共晶α-Mg构成主要的腐蚀微电偶,Mg5(Gd,Y)作为阳极被优先腐蚀并沿晶界向内部发展,合金由此发生腐蚀并在腐蚀初期形成晶间腐蚀的形貌特征。随着Gd、Y元素含量的增加,Mg5(Gd,Y)化合物的数量增多,共晶α-Mg的腐蚀电位正移,导致腐蚀微电偶的电极面积和电动势相应增大,合金的电偶腐蚀程度加剧,耐腐蚀性降低。

关键词： Cu含量   镁合金   半固态   演变机理  

摘要： 采用等温热处理法制备了Mg-7Zn-0.3L_(a-x)Cu(x=0,0.5,1.0,1.5,质量分数,%,下同)镁合金半固态浆料。利用光学显微镜、扫描电镜和EDS等设备观察Cu含量、等温温度和等温时间对Mg-7Zn-0.3La镁合金半固态组织演变的影响。结果显示,Mg-7Zn-0.3La-1Cu镁合金的铸态组织组成主要由白色α-Mg基体和黑色共晶组织(α-Mg+MgZn_(2)+Mg_(4)Zn_(7)+CuMgZn)组成。该合金在等温热处理初始阶段,Cu起着加速非枝晶颗粒分离和球化的作用;随着等温温度的升高或等温时间的延长,非枝晶颗粒尺寸和形状因子呈先减小后增大的趋势,其中等温温度为580℃,等温时间为30 min时,Mg-7Zn-0.3La-1Cu镁合金的非枝晶组织呈现理想状态,此时的非枝晶颗粒的平均尺寸、形状因子和固相率分别为43.51μm、1.32和64.38%。在半固态组织的演变过程中,合金组织主要经历了初始粗化、组织分离、球化及最后的粗化4个阶段。

关键词： 镁合金   湿热试验   化学镀镍   腐蚀失效  

摘要： 由AZ31B镁合金制造的装备易在湿热试验后出现局部腐蚀现象,这会极大影响装备的使用寿命。本研究以AZ31B镁合金制备的某型便携式样机为研究对象,采用Leica超景深显微镜宏观分析腐蚀表面,用扫描电镜(SEM)进行表面形貌分析,并从镁合金零件机械设计及加工、化学镀镍、涂装工艺等方面进行探究,指出失效原因及机理。结果表明,本装备镁合金基材的局部腐蚀主要由零件应力集中、中磷化学镀镍及涂装工艺缺陷共同作用导致,主要为电化学腐蚀。最后,提出该型装备的腐蚀防护改进措施,提高了装备的环境适应性及可靠性。

关键词： 镁合金   Cr/DLC膜层   耐蚀性能   PECVD  

摘要： Mg-Gd-Y合金作为一种优秀工程材料在石油天然气勘探开发中具有广泛应用。为了改善其在井下工作服役时的耐蚀性能,研究了以Cr为过渡层的类金刚石薄膜(DLC)对Mg-Gd-Y合金耐蚀性能的影响。采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)法制备了以Cr元素为过渡层的类金刚石薄膜,采用拉曼光谱分析DLC膜层的碳结构类型,采用3.5%(质量分数)NaCl盐雾腐蚀试验、电化学极化测试及接触角测试评价了试样的耐蚀性能,采用SEM分析了试样腐蚀前后的表面形貌及断面形貌。结果表明:由拉曼光谱检测数据计算得出,Cr/DLC薄膜的I_D/I_G值为0.64,说明膜层中sp~3杂化键所占比例较多,且组织致密,因此Cr/DLC薄膜在3.5%NaCl溶液中的腐蚀倾向和腐蚀速率降低。Cr/DLC薄膜有效提高了镁合金基体的耐蚀能力。

关键词： 金属材料   新型镁合金   阻燃镁合金   强化性能   高强度镁合金   日本熊本大学   国际研究中心   屈服强度  

摘要： 《科学新闻》报道,日本熊本大学先进镁国际研究中心的河村能人教授等人研发出了一种新型镁合金,其屈服强度是传统通用高强度镁合金的1.7倍以上,并且具有阻燃性。河村能人教授表示,该研究发现硬质层即使分散在整个材料中也能发挥扭结强化性能,这一成果有望扩展到其他金属材料和陶瓷等领域,开辟新的学术领域。

关键词： 镁合金   激光焊接   特征提取   状态监测   反向传播神经网络  

摘要： 针对目前研究中缺乏镁合金激光焊接熔透状态监测的现状,提出了一种基于声图信号融合的镁合金激光焊接熔透状态监测方法;使用麦克风和高速相机监测激光焊接过程,将提取的声音、图像特征进行特征级融合,并输入反向传播神经网络中,实现镁合金熔透状态准确识别,准确率达100%。结果表明,与单独使用声音或图像特征进行监测相比,声音图像信号融合监测能获得更高的识别准确率;将声图融合特征输入经典机器学习方法中,均获得了较高的准确率;该方法准确识别了镁合金激光焊接熔透状态,有助于提高焊接质量。