关键词： 基体材料   微弧氧化   耐蚀性   致密性  

摘要： 基于硅酸盐电解液体系,在纯镁、AZ91D镁合金基体上制备微弧氧化膜,通过不同的表征手段对比两种基体材料下膜层的耐蚀性能.结果表明:AZ91D镁合金表面微弧氧化膜层的成膜性更好,且膜层中Mg_(2)SiO_(4)、MgF_(2)等物相更多,因此,点滴、电化学耐蚀性更好.纯镁微弧氧化膜在整个腐蚀过程中表现为全面腐蚀,在腐蚀后期基本丧失对基体的保护作用,而AZ91D镁合金微弧氧化膜层在浸泡后期出现了局部腐蚀,但仍然可以有效地保护基体.合金化后由于不同元素电极电位的不同,使得微弧氧化在基体表面α、β相区域出现了选择性起弧,这种交替的击穿放电现象有利于膜层致密度、成分及缺陷等微观组织结构特征参量的改善,从而使得AZ91D镁合金表面微弧氧化膜层具有更好的耐蚀性能.

关键词： 钕铁硼   磁环   氮化钛镀层   镍镀层   生物相容性   表面改性   磁吻合  

摘要： 目的:通过体内外实验评价氮化钛镀层和镍镀层表面改性后的钕铁硼磁环的生物相容性,为血管磁吻合装置的表面改性方法提供参考。方法:各取3个氮化钛镀层和镍镀层钕铁硼磁环,采用视频光学接触角测量仪测试其接触角;将氮化钛镀层和镍镀层钕铁硼磁环分别植入SD大鼠肌肉和腹腔组织内,3个月后获取磁环周围组织进行HE和Masson染色,以SD大鼠正常肌肉组织及大网膜病理切片为对照进行组织学观察;采用体外溶血实验以及血小板黏附实验比较氮化钛镀层和镍镀层钕铁硼磁环的溶血率和血小板黏附情况。结果:氮化钛镀层和镍镀层磁环的接触角均大于90°,均表现出疏水特性;2种镀层磁环在SD大鼠体内留置3个月后,磁环周围的肌肉组织和腹膜组织未见明显炎症细胞浸润及组织异物反应;氮化钛镀层和镍镀层磁环的溶血率分别为0.23%和0.84%,氮化钛镀层磁环的溶血率优于镍镀层磁环;镍镀层磁环表面的血小板聚集量明显多于氮化钛镀层磁环,且血小板伪足生长也更为明显。结论:氮化钛镀层钕铁硼磁环生物相容性优于镍镀层钕铁硼磁环,氮化钛镀层更适合用于血管磁吻合装置的表面改性。

关键词： 生物大分子   软胶体颗粒   姜黄素   Pickering乳液   药效作用  

摘要： 合理的剂型是改善难溶性药物生物利用度的有效途径,姜黄素具有多种药理活性,但生物利用度较低。由生物大分子自组装的软胶体颗粒稳定的Pickering乳液体系,因其良好的结构可控性、生物相容性被广泛应用于生物医药载体材料,利用该体系作为姜黄素载体,可明显提高姜黄素的靶向作用,改善其药效作用。本文归纳了生物相容性胶体颗粒稳定的姜黄素Pickering乳液药效活性研究进展,阐明了“界面膜结构-姜黄素乳液的理化性质-药效”的关系,并展望了其未来发展方向及潜在的应用途径。

关键词： 镁合金   激光熔覆   材料设计原则   材料体系   研究现状  

摘要： 作为最轻的金属结构材料之一的镁合金,其较差的耐磨蚀性和低硬度限制了在工业中更为广阔的应用。激光熔覆涂层因具有稀释度小、组织致密、涂层与基体结合好等优点,可显著提高镁合金表面硬度和耐磨蚀性,获得密切关注,然而此方面缺乏系统的综述研究。以镁合金涂层材料的设计原则为出发点,首次从二元合金涂层、复合性增强涂层、非晶态合金涂层、高熵合金涂层、功能梯度涂层以及医用材料涂层6个方面,综述镁合金表面激光熔覆涂层材料设计体系,并分析每种涂层材料体系的性能特点。对镁合金在激光熔覆领域应用亟待解决的问题及未来发展方向进行展望,提出未来应结合超声振动技术、电磁搅拌技术、高频微锻造技术和等离子喷涂技术等辅助技术,协同高通量材料计算模拟,开发用于镁合金激光熔覆的新型高性能合金,为镁合金表面激光熔覆的涂层设计提供参考。

关键词： 激光技术   镁合金   高反射材料   深熔焊   功率调制   匙孔  

摘要： 研究了激光功率正弦调制对AZ31镁合金焊缝熔深和工艺气孔的影响。保持激光功率恒定在1500 W,将焊接速度从3.0 m/min逐步增加到4.0 m/min,观察了匙孔周期性开闭行为,分析了不同反射次数对高反射材料匙孔能量分布的影响规律。在不同焊接速度下采用激光功率正弦调制,调制幅度为500 W,调制频率从50 Hz逐步增加至200 Hz,统计了焊缝熔深和工艺气孔率的变化趋势。试验结果表明:对于高反射材料,激光功率调制效果与匙孔内光束反射次数有关,反射次数较多的匙孔具有较大深宽比,匙孔底部累积能量高,深度变化滞后于激光功率变化,激光功率调制有助于增加熔深。激光功率正弦调制不利于镁合金匙孔稳定,50 Hz低频调制显著增加工艺气孔,调制频率为150 Hz时激光功率正弦调制对匙孔稳定性的影响较小。

关键词： 镁合金   稀土   大应变量轧制   孪生   动态再结晶  

摘要： 采用预挤压加单道次大应变量热轧制的方法制备了Mg-3Y(质量分数,%)合金板材。并研究了大应变量轧制过程中不同孪晶类型对合金动态再结晶(DRX)及组织演变的影响。结果表明,在挤压比为8:1的预挤压过程中,合金内部发生了几乎完全的动态再结晶。而在接下来的大应变量热轧制过程中,孪生变形尤其是{1011}压缩孪晶及{1011}-{1012}双孪晶在协调合金的塑性应变中发挥了重要作用。此外,大量动态再结晶在压缩孪晶及双孪晶内部发生,并扩展到非孪晶区域,有效缓解了轧制过程中的内应力集中。上述2个过程对提高合金在大应变量轧制中的成形性均起到了促进作用。

关键词： 稀土镁合金   直筒段   锻造成形   数值模拟   工艺试验  

摘要： 基于航天型号对超高强韧稀土镁合金构件产品的迫切需求,本文以航天器中的直筒段产品为研究对象,采用近等温锻造挤压成形工艺技术,开展VW84M高强韧稀土镁合金材料的锻造工艺性能研究,分析了直筒段的工艺结构特点,制定了直筒段的锻造成形工艺,通过三维建模、数值模拟技术和成形工艺试验,研究了直筒段的成形过程,分析了坯料的金属流动、温度变化特点,并通过成形工艺试验试制出锻件产品。结果表明,VW84M稀土镁合金在440℃的锻造温度时,在合适的挤压速度下具备良好的塑性成形性能,该材料具备实际工程应用能力;数值模拟得到的挤压载荷为64.72 MN,实际挤压载荷为60 MN,相差7.8%,数值模拟结果与工程试验有较高的结合度;工艺试验得到的直筒锻产品,切、轴向力学性能指标优于预期,抗拉强度不小于340 MPa、屈服强度不小于210 MPa、延伸率不小于6%的指标值。直筒段产品金属流线分布较为均匀,切向力学性能优于轴向。

关键词： 3D打印   微孔钛合金融合器   聚醚醚酮椎间融合器   脊髓型颈椎病   颈椎前路减压植骨融合   应激激素   生物相容性  

摘要： 背景:3D打印微孔钛合金融合器具备与松质骨、椎体皮质骨较为接近的弹性模量,进一步分析其临床应用效果,对颈椎手术中融合器的合理选择具有重要的指导意义。目的:探讨3D打印微孔钛合金融合器在颈椎前路减压植骨融合中的应用效果,以及其对患者颈椎解剖学、应激激素的影响。方法:选择2016年3月至2021年9月长沙市第一医院收治的脊髓型颈椎病患者90例,男46例,女44例,年龄(46.85±9.74)岁,采用随机数字表法分为2组,对照组(n=45)颈椎前路减压植骨融合术中置入聚醚醚酮椎间融合器与自体骨,观察组(n=45)颈椎前路减压植骨融合术中置入3D打印微孔钛合金融合器。术后1周,采用日本骨科协会脊髓功能量表评价疗效;术后3d及3个月,拍摄颈椎X射线片记录颈部解剖学指标;术后1,3 d,采集静脉血检测去甲肾上腺素、皮质醇水平;术后3个月,采用颈部失能指数、日常生活能力量表评价患者肢体功能状态。结果与结论:(1)两组临床疗效优良率比较差异无显著性义(P>0.05);(2)观察组术后3个月的颈椎融合节段高度、融合节段Cobb角、T1倾斜角均高于对照组(P<0.001),术后1,3 d的皮质醇、去甲肾上腺素水平均低于对照组(P<0.001);(3)观察组术后3个月的颈部失能指数低于对照组(P<0.001),日常生活能力量表评分高于对照组(P<0.001);(4)结果表明,3D打印微孔钛合金融合器应用于颈椎前路减压植骨融合中可取得良好的效果,能减轻机体应激、改善肢体功能,同时在保持颈椎解剖形态方面具有优势。

关键词： 镁合金   微弧氧化   超高频   Al_(2)O_(3)纳米颗粒   电化学   耐腐蚀性能  

摘要： 目的进一步提高Mg-Gd-Y-Zr合金微弧氧化涂层的耐腐蚀性能。方法采用超高频微弧氧化技术在含有Al_(2)O_(3)纳米颗粒的溶液中制备了微弧氧化涂层。利用扫描电子显微镜(FESEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)对微弧氧化涂层的表面形貌、截面形貌、成分和晶体结构进行分析。利用极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)测试了涂层的耐腐蚀性能。结果频率由0.5 kHz提升至20 kHz后,涂层表面放电孔洞面积由0.07~24.4μm^(2)降低至0.08~6.3μm^(2),涂层的孔隙率由6.47%减小至3.35%。Al_(2)O_(3)纳米颗粒的添加使超高频涂层表面形成大量自封闭孔洞结构,进而进一步降低了涂层表面的孔径面积(0.1~4.63μm^(2))和孔隙率(0.97%)。极化试验表明,提高频率至20 kHz,涂层的自腐蚀电流密度由4.7×10^(-6)A/cm^(2)降低至4.7×10^(-7)A/cm^(2),添加Al_(2)O_(3)纳米颗粒,涂层的自腐蚀电流密度进一步降低至1.7×10^(-7)A/cm^(2),表明其耐蚀性能显著提高。阻抗谱显示,20 kHz-Al涂层具有最大的阻抗,说明该工艺可有效提高微弧氧化涂层的耐蚀性能。结论超高频可有效降低放电孔洞尺寸,提高微弧氧化涂层的致密性,改善涂层的耐腐蚀性能。超高频与Al_(2)O_(3)纳米粒子的协同作用使涂层表面形成自封闭孔洞结构,进一步提高微弧氧化涂层的致密性和耐腐蚀性能。

关键词： 航天   镁合金   标准体系  

摘要： 对镁合金国际标准、国家标准以及行业标准进行了分析,并针对目前镁合金在航天领域的应用现状及后续发展,以“有标采标、无标制标”为原则,以支持镁合金在航天领域的应用为目的,对镁合金在材料研发、生产、产品应用等全过程进行梳理,构建了包含镁合金材料、铸造、检验检测、加工技术、表面处理等全链路的镁合金标准体系,同时也提出了部分关键标准,以供其他领域或相关人员参考和借鉴。