关键词： 化学转化膜   防腐蚀技术   镁合金   成膜时间   封闭循环   国防建设   循环利用  

摘要： 腐蚀是制约镁合金在国民经济和国防建设中广泛应用的瓶颈性问题,化学转化膜已成为镁合金重要的防腐蚀技术.但是,镁合金化学转化膜的几个问题一直没有得到有效的解决:第一,成膜溶液的循环利用;第二,转化膜的成膜时间;第三,转化膜厚度不足与开裂.

关键词： 镁合金   铝合金   连续挤压   复合材料  

摘要： 在不同的加热温度下,采用不同尺寸的坯料并利用连续挤压工艺进行6063铝合金包AZ31镁合金复合材料的制备,获得尺寸为∅5 mm的复合棒材。通过扫描电镜(SEM)、金相显微镜以及万能拉伸试验机等分析手段对制备的复合棒材进行微观组织分析和力学性能测试。结果表明:连续挤压工艺可显著细化复合棒材镁芯的晶粒。坯料在室温挤压时,镁芯的平均晶粒尺寸为15.4μm,复合棒材的抗拉强度为141.4 MPa,伸长率为6.6%。加热温度升高至450℃时,镁芯晶粒开始长大,复合棒材的抗拉强度略有下降,伸长率提高到10%。随着镁芯直径增大,组织均匀性和晶粒细化效果提高,平均晶粒尺寸为12.8μm。在连续挤压过程中,铝镁之间发生相互扩散,产生硬度较高的铝镁结合层,结合层最大厚度为4.8μm。利用Deform有限元软件模拟连续挤压过程中的材料流动,得到了Al和Mg的温度与应变分布,有助于分析连续挤压过程中复合棒材的组织演变。

关键词： 医用镁合金   植入材料   工艺的协同耦合   组合与交互  

摘要： 镁合金凭借其优异的生物安全性、生物诱导性、生物相容性及可贵的自降解性能,在骨植入及心血管支架领域具有广泛的临床应用前景。本文从合金化、制备方法、热处理及表面改性这四方面系统综述了近年来医用镁合金的研究进展,重点分析了各种工艺及表面改性方法的基本原理、技术优劣势,总结了它们对镁合金组织、性能的影响。针对镁合金临床应用的瓶颈,提出医用镁合金植入材料的最佳发展策略:一方面,通过合金化、制备方法及热处理三种工艺的协同耦合实现与自然骨组织力学行为的有效匹配;另一方面,通过表面改性处理实现对镁合金降解速率的精准调控。通过两种或多种表面改性技术的组合与交互来实现多功能性需求将成为未来镁合金表面改性技术的主要演进趋势。

关键词： 静电纺丝   改性   小口径人造血管   生物相容性   血液相容性  

摘要： 由于心血管疾病会引发血管狭窄和栓塞等问题,人造血管支架的研究成为热点。由于血栓形成及内膜增生等问题尚未得到妥善解决,长期通畅性小口径人造血管的研究仍是难点。阐述了静电纺丝技术制备小口径人造血管的优势,详细介绍了小口径人造血管的性能要求及各常用选材的应用,并分析其优势与不足。介绍了表面改性对血管材料性能以及组织再生方面的影响。最后,展望了静电纺丝制备小口径人造血管的研究方向。

关键词： surface composites   magnesium alloys   friction stir processing   severe plastic deformation   thermomechanical processing  

摘要： This monograph presents an overview of friction stir processing(FSP)of surface metal-matrix composites(MMCs)using the AZ91 magnesium *** reported results in relation to various reinforcing particles,including silicon carbide(SiC),alumina(Al_(2)O_(3)),quartz(SiO_(2)),boron carbide(B_(4)C),titanium carbide(TiC),carbon fiber,hydroxyapatite(HA),in-situ formed phases,and hybrid reinforcements are ***91 composite fabricating methods based on FSP are explained,including groove filling(grooving),drilled hole filling,sandwich method,stir casting followed by FSP,and formation of in-situ *** effects of introducing second-phase particles and FSP process parameters(e.g.,tool rotation rate,traverse speed,and the number of passes)on the microstructural modification,grain refinement,homogeneity in the distribution of particles,inhibition of grain growth,mechanical properties,strength–ductility trade-off,wear/tribological behavior,and corrosion resistance are ***,useful suggestions for future work are proposed,including focusing on the superplasticity and superplastic forming,metal additive manufacturing processes based on friction stir engineering(such as additive friction stir deposition),direct FSP,stationary shoulder FSP,correlation of the dynamic recrystallization(DRX)grain size with the Zener–Hollomon parameter similar to hot deformation studies,process parameters(such as the particle volume fraction and external cooling),and common reinforcing phases such as zirconia(ZrO_(2))and carbon nanotubes(CNTs).

关键词： 电磁搅拌   半固态浆料   流变挤压铸造   Mg-6Gd-3Y合金  

摘要： 通过电磁搅拌制备了Mg-6Gd-3Y(VW63)稀土镁合金半固态浆料,研究了电磁搅拌工艺参数对合金半固态浆料组织的影响,探讨了半固态浆料初生相的形成机理;并对半固态浆料进行了流变挤压铸造成形,研究了压力对流变挤压铸造合金组织和性能的影响。结果表明:电磁搅拌制备VW63合金半固态浆料的最佳工艺参数为浇注温度620℃、搅拌电压350 V、搅拌频率15 Hz,VW63合金半固态浆料的初生相形成机理为枝晶熔断。当压力为120 MPa时,流变挤压铸造合金有着更好的组织与性能,平均晶粒尺寸43.57μm,其屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为119 MPa、156 MPa和6.9%,均优于重力铸造和液态挤压铸造合金。

关键词： 医用镁合金   微弧氧化   成膜机理   耐蚀性   生物相容  

摘要： 从火花放电方面归纳整理了镁合金微弧氧化膜层的形成机理,并分析了膜层结构。在此基础上,结合国内外研究现状,阐述了预处理、电解质和添加剂以及电参数(电压、电流模式和脉冲频率)和封孔技术对镁合金微弧氧化膜层耐蚀性和生物相容性的影响。着重分析了电解质和添加剂的种类、浓度对膜层和生物性能的影响机制,其中电解质包括碱性硅酸盐和磷酸盐电解液等,添加剂包括甘油、氟化物、羟基磷灰石和纳米粒子等。研究发现,碱性磷酸盐电解质的加入可以降低膜层腐蚀速率,促进骨整合和细胞附着过程,羟基磷灰石、Ca、P等具有生物活性和对人体有益的粒子作为添加剂加入,可以显著提高膜层的耐蚀性和生物相容性。最后,基于研究现状,对镁合金微弧氧化技术在生物医用方面的发展进行了展望。

关键词： 生物相容性材料   合金微丝敷料   抗菌性能   创面愈合  

摘要： 目的研究Cu-Fe-Zn合金微丝敷料的抗菌性能及体内、体外生物相容性,通过临床应用检测其促创面愈合功效。方法以Cu-Fe-Zn合金微丝敷料为研究对象,利用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测定金属离子释放浓度;在体外通过平板计数法评估敷料的综合抗菌性能;将Cu-Fe-Zn合金微丝敷料浸提液分别与表皮细胞(HaCaT)、成纤维细胞(NIH-3T3)共培养后,通过CCK-8试验测定其体外生物相容性;进一步将Cu-Fe-Zn合金微丝敷料应用于糖尿病小鼠创面以检测材料的体内生物相容性。通过前瞻性随机对照试验,选取中南大学湘雅三医院烧伤整形外科收治的50例烧伤、创伤患者,分为观察组25例与对照组25例,观察组行Cu-Fe-Zn合金微丝敷料治疗,对照组应用纳米银抗菌敷料,对比两组患者创面愈合时间和创面治疗效果。结果ICP-MS检测Cu-Fe-Zn合金微丝敷料的Cu^(2+)释放浓度为1.3μg/ml,其具备促进HaCaT、NIH-3T3细胞增殖功效(均P<0.05)。Cu-Fe-Zn合金微丝敷料对铜绿假单胞菌、大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率均达到100%。应用Cu-Fe-Zn合金微丝敷料的糖尿病小鼠创面愈合率[(87.39±1.83)%]显著高于对照组[(58.66±3.54)%,P<0.05],创面组织炎症反应较轻且创缘基质完整。经过Cu-Fe-Zn合金微丝敷料治疗的25例患者的创面愈合时间[(23.52±10.02)d]短于对照组患者[(40.84±21.22)d](t=17.159,P<0.001),且患者的总体治疗有效率(96%)显著高于对照组患者(64%)(χ^(2)=8.472,P=0.015)。结论Cu-Fe-Zn合金微丝敷料具备良好的抗菌性能及生物相容性,作用于伤口具有显著促愈合的治疗效用,在有效促进创面愈合的同时发挥抗感染的效用,有望作为一种新型创面修复敷料。

关键词： AZ31镁合金   弯曲限宽矫直   拉伸孪晶  

摘要： 通过室温弯曲限宽矫直技术在AZ31镁合金板材中预置了{1012}拉伸孪晶,并对弯曲限宽矫直变形后的板材进行200℃×3 h的退火处理,探究了变形及后续退火工艺对镁合金板材力学性能及微观组织的影响。研究发现,室温弯曲限宽矫直后的镁合金板中出现了晶界含量约为21%的{1012}拉伸孪晶,变形板材的抗拉强度达到260 MPa,较原始板材大幅度提升,板材由较强的基面织构转为RD偏转织构。200℃×3 h退火后的板材中仍然保留了大量的{1012}拉伸孪晶,板材的塑性和抗拉强度较原始板材明显提升,但屈服强度降低。

关键词： 纳米技术   纳米复合物   纳米珍珠粉   骨组织工程   骨缺损修复   人工骨   生物相容性材料   综述  

摘要： 纳米级材料具有很多优点,将纳米技术应用于珍珠粉制备形成纳米珍珠粉,既具有纳米材料的优点,又保留了珍珠粉的特性,可成为一种理想的骨缺损修复材料。纳米珍珠粉以较为优越的性能作为骨缺损修复材料显示出广阔的应用前景,受到了广泛的关注。