关键词： 镁合金   注入能量   显微硬度   摩擦磨损   相结构  

摘要： 【目的】获得AZ91表面所镀Ti层更优异的综合性能。【方法】分析了N离子注入能量梯度对镁合金表面Ti膜的力学性能和摩擦磨损性能的影响,采用TRIM离子注入模拟、XRD、摩擦磨损试验等进行表征。【结果】随注入能量的增加,离子注入的深度增加,但增加幅度减小,浓度分布呈高斯分布。经XRD分析可知,N离子注入后有TiN相出现,随注入能量的增加强度有所增强。摩擦磨损试验结果表明,随N离子注入能量的增加,镁合金表面的摩擦系数先减小后增大,注入能量30 keV时最低为0.33,磨损失重量也最小,摩擦系数的降低与复合涂层的显微硬度、表面粗糙度等有关。【结论】N离子注入可以有效提升镁合金表面Ti膜的综合性能,在注入能量为30 keV时摩擦磨损性能最佳。

关键词： 镁合金   飞机发动机   限定条件   腐蚀   防护工艺  

摘要： 对适航标准、通用规范的分析显示,目前国内外针对镁合金在飞机发动机上的使用要求仅发布了“应尽量少使用镁合金”等指导性的原则,而没有明确地规定镁合金应符合的具体限定条件,特别是海洋环境中必须采用的防护体系。针对飞机发动机用镁合金材料和防护工艺基础腐蚀性能数据不足,无法有效支撑材料、工艺选用和海洋环境适应性评价的现状,建议结合服役过程中镁合金结构遭遇的最严酷腐蚀环境,建立实验室加速实验当量环境谱,开展镁合金典型防护工艺的实验室加速实验及自然环境试验,确定腐蚀防护性能。重点建立防护体系破损镁合金试样腐蚀累积量随时间的变化规律,并与海洋环境服役飞机发动机用铝合金的试验结果进行对比,提出镁合金试验考核评价准则。开展镁合金及异种材料连接结构的实验室加速实验,验证典型结构的环境适应性。

关键词： 可降解支架   镁锌合金   改进技术   生物相容性   表面改性  

摘要： 药物洗脱支架是冠心病支架治疗中的首选材料,但其永久存留在体内易损害内皮细胞,还有可能发生支架内血栓形成、支架内再狭窄等严重问题,而且现在冠心病发展越来越年轻化,导致药物洗脱支架在临床工作中的应用越来越受到限制。近年来,生物可降解材料逐渐被开发和探索,作为心脏支架材料的新生力量,被国内外多个研究机构看好。主要介绍了可降解镁锌合金材料。首先介绍了镁、锌元素的良好的生物相容性,它们是人体内含量丰富的元素,在体内多种生命活动中都发挥重要作用,缺乏镁、锌元素会增加人体患心血管等疾病的风险,镁锌元素组合还有助于改善各自不适宜的性能,使其更接近临床对可降解材料的需求。然而,镁锌合金支架降解产物局部浓度过高、支架的力学性能和降解速率可控机制等仍需要进一步提高。针对这些问题,重点讨论了近些年来常用于改善合金材料性能的加工改性方法,常用于改进镁锌合金材料的技术包括添加元素、表面改性、热处理、塑性加工、快速凝固、多种技术相结合等方法。介绍了这些方法的原理、效果、优点以及作为可降解血管支架改性方法的局限性,最后对生物可降解镁锌合金支架进行了展望。

关键词： 镁合金   低碳钢   钢异种金属   焊接速度   焊接电流  

摘要： 为进一步提升镁合金与钢的连接效果,对MIG焊接参数展开研究。根据试验要求设计试验方案,确定选用镁合金和低碳钢、钢异种金属等材料;以焊接电流、焊接速度对镁合金与低碳钢焊缝的形貌特征进行对比研究,并通过试验得出了最佳的焊接速度和焊接电流。

关键词： 镁合金   环氧涂层   旋涂工艺  

摘要： 为了获得覆盖均匀、厚度适中的环氧涂层,采用旋涂法在镁合金基体上涂覆形状记忆环氧树脂,选择不同旋涂速度和旋涂次数设计旋涂工艺,通过涂层厚度测试、电化学阻抗、浸泡试验等对样品的表面形貌、耐蚀性能进行了测试。结果表明,旋涂转速、旋涂次数对涂层厚度及耐蚀性影响很大,适当提高旋涂速度可降低单层涂层厚度。适当增加旋涂次数能使膜层厚度明显增加,且涂层更均匀,有助于修补涂层缺陷位置。当采用低速+高速多次旋涂的方式时,所制备涂层表面均匀致密且具有优异的耐蚀性能,平均厚度约为114.9μm,腐蚀介质中浸泡400 d以内涂层无鼓包、脱落现象,180 d内电化学阻抗模值log|Z|一直稳定在最高值。

关键词： 微弧氧化   层状双羟基金属氧化物   电解液   镁合金   耐蚀性  

摘要： 采用铝酸盐/硅酸盐体系(AS)、铝酸盐/磷酸盐体系(AP)、硅酸盐/磷酸盐体系(SP)和铝酸盐/磷酸盐/硅酸盐体系(APS)的微弧氧化电解液对Mg-Gd-Y-Zn-Mn合金进行微弧氧化(MAO),并在其表面再进行原位生长MgAlLa层状双羟基金属氧化物(MgAlLa-LDHs)得到复合涂层。研究了不同MAO涂层对MgAlLa-LDHs涂层性能的影响,表征了涂层的形貌、结构及成分,并评估了其耐腐蚀性能。结果表明,不同MAO涂层表面生长的MgAlLa-LDHs膜形貌和结构存在明显的差异。此外,APS电解液制备的复合涂层表现出优异的耐腐蚀性能,其腐蚀电流密度为9.14×10^(-9)A·cm^(-2),相较镁合金基体提升了约4个数量级。

关键词： 高丰度稀土   镁合金   力学性能   耐蚀性能  

摘要： 镁合金质量轻、比强度和比刚度高、储量丰富、易回收再生,成为双碳背景下的研究热点,但其力学性能欠佳、耐蚀性差等问题制约了其更广泛的应用。近年来,国内外将镁和高丰度稀土两种优势资源相结合,针对含高丰度稀土镁合金的结构和功能特性开展了广泛研究。重点综述了Y、Sm、Ce、La等高丰度稀土元素对镁合金显微组织、力学性能、耐蚀性能以及导热性能的影响规律及研究进展,提出了含高丰度稀土镁合金亟待解决的问题及未来深入研究的方向。

关键词： 镁合金   PEGS/β-TCP   骨再生   免疫调节  

摘要： 目的:通过在镁锌钆合金(MZG)膜表面形成乙二醇化聚癸二酸甘油酯/β-磷酸三钙(PEGS/β-TCP)涂层,制备PEGS/β-TCP改性镁合金(PEGS/β-TCP/MZG)膜,使用材料浸提液对PEGS/β-TCP/MZG复合膜的成骨诱导活性和免疫调节性能进行评价。方法:采用溶胶凝胶法在MZG膜表面制备PEGS/β-TCP涂层,制备PEGS/β-TCP/MZG复合膜,并与PEGS/β-TCP和MZG膜进行对比,检测其形貌、成分和亲水性。检测材料浸提3天后的镁离子释放量和pH值。体外细胞实验观察成骨细胞MC3T3-E1细胞在浸提液中的增殖活性、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)和矿化结节形成情况,以及RAW264.7巨噬细胞在浸提液中的增殖活性、极化和细胞内相关因子的表达。采用GraphPad Prism 9.0软件包对数据进行统计学分析。结果:制备出PEGS/β-TCP涂层与MZG膜紧密嵌合的PEGS/β-TCP/MZG复合膜,具有良好亲水性,可缓慢降解。细胞实验结果显示,PEGS/β-TCP/MZG复合膜浸提液对MC3T3-E1和巨噬细胞的增殖活性无明显影响。PEGS/β-TCP/MZG组显著增强MC3T3-E1的ALP表达和矿化结节形成,PEGS/β-TCP组和PEGS/β-TCP/MZG组在巨噬细胞极化模式上虽无明显差异,但PEGS/β-TCP/MZG膜在PEGS/β-TCP涂层的免疫调节基础上,可进一步降低炎症相关肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)表达,提高成骨相关转化生长因子β(transforming growth factor-β,TGF-β)表达。结论:PEGS/β-TCP复合膜改性的MZG可为骨组织工程的发展提供新的材料选择。

关键词： 非晶合金   热稳定性   生物相容性  

摘要： 采用单辊快淬法制备了厚80μm、宽5 mm的Ti_(35)Zr_(21)Cu_(40)Si_(4)非晶合金条带。使用差示扫描量热仪(DSC)分析了合金的热稳定性;利用模拟体液(SBF)培养、动态凝血时间、溶血率测定以及血小板粘附试验等分析了非晶合金的组织相容性、抗凝血性、血液相容性。结果表明,Ti_(35)Zr_(21)Cu_(40)Si_(4)非晶合金条带过冷液相区温度区间ΔT_(x)可达65 K;在SBF中培养15 d后,羟基磷灰石(HA)呈多孔团絮状沉积在合金表面,接近人骨中Ca、P含量比(1.67);非晶合金溶血率低,仅为0.562%;血小板呈圆盘状,无伪足伸出,具有良好的生物相容性。