关键词： 镁合金  

ISBN: (纸本)9787563570928

摘要： 本书是关于镁合金表面多复合防护层制备的著作。书中详细描述了作者及团队成员近年来在镁基表面制备复合层探索中的工作成果。主要内容包括：镁合金基表面双层Ni-P化学镀层的制备及耐蚀性能研究；镁合金表面超疏水Ni3(NO3)2(OH)4/Ni-P复合涂层制备及耐蚀性能研究；镁合金表面CeO2/铈酸盐复合涂层的制备及耐蚀性能研究；镁合金表面ZnO/锌磷酸盐复合层制备及耐蚀性能研究；镁合金表面石墨烯/氢氧化镁复合膜层制备及耐蚀性能研究。

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。

关键词： 稀土镁合金   退火   微观组织   力学性能  

摘要： 研究了退火制度对一种稀土镁合金微观组织演变和力学性能的影响。利用光学显微镜和扫描电镜观察显微组织,用XRD进行物相分析和织构分析,并在万能拉伸试验机上进行了力学性能测试。结果表明,随着退火温度的升高,形变孪晶逐渐消失,变形晶粒发生回复和再结晶,平均晶粒逐渐长大,由200℃时的6.35μm长大到350℃时的12.45μm,增大了96.1%。退火时间对稀土镁合金晶粒尺寸和织构构成的影响较小。稀土镁合金的基体晶内和晶界处分布着Al_(2)Y相,在液相中结晶,同时在固相中析出,凝固过程抑制α-Mg结晶晶粒的长大,细化凝固态初始晶粒尺寸;Al_(2)Y相在形变和热处理过程钉扎再结晶晶粒晶界,细化晶粒。随退火温度的升高,屈服强度和抗拉强度先降低后升高,伸长率先升高后降低。稀土镁合金试样经300℃保温60 min的退火处理后可获得最低的屈服强度和抗拉强度,分别为158 MPa和215 MPa,最高的伸长率16.0%。

关键词： 镁合金   力学性能   生物医用   腐蚀行为  

摘要： 生物医用镁合金凭借自身的优点,在医疗领域的应用中发挥了重要的作用。但也需注意到,在生物医用镁合金的腐蚀与力学性能的研究中仍存在着材料失效机理复杂难预测、测试方法缺乏标准化、生物医用镁合金的表面处理对其应用的影响大的问题。因此提出了提高生物医用镁合金腐蚀耐久性、开发生物医用镁合金的新应用领域、发展生物医用镁合金与其他材料的复合结构的建议,以实现生物医用镁合金更好的被研究利用。

关键词： 钨酸钠   ZM5镁合金   微弧氧化   陶瓷膜   耐蚀性  

摘要： 研究硅酸盐电解液体系中的钨酸钠含量对ZM5镁合金微弧氧化膜层结构和性能的影响。使用扫描电子显微镜、EDS能谱仪、X射线衍射仪、电化学工作站分别对ZM5镁合金微弧氧化膜层的微观形貌、元素组成、晶相结构、电化学性能进行测试分析,使用膜层测厚仪、粗糙度检测仪、维氏硬度仪、游标卡尺、分析天平对不同含量钨酸钠处理后的膜层厚度、粗糙度、显微硬度、外延生长率、质量增重进行测试。结果表明,膜层微观形貌上有微孔和微裂纹,膜层元素组成为Mg、O、Si、F、Na、W、K,膜层相结构组成为MgO、MgF_(2)和K_(2)MgF_(4)。随着钨酸钠含量的增加,膜层外观由白色变为灰色,膜层厚度无明显规律为(20~26)μm,膜层粗糙度增加,外延生长率不变约为70%,膜层致密度和显微硬度增加,W元素含量先增加后减少,陶瓷相结构中MgO的比例降低而MgF_(2)的比例增大,耐腐蚀性能先增加后减小,当钨酸钠含量为3 g/L时,膜层耐蚀性最强。