关键词： 复合挤压   ZK60镁合金   变形温度   晶粒细化   力学性能  

摘要： 利用光学显微镜、扫描电镜、万能试验机等研究了变形温度对复合挤压ZK60镁合金组织与力学性能的影响。结果表明:经过不同温度复合挤压的ZK60镁合金晶粒细化,显微硬度、强度与塑性提高,拉压不对称改善。随着变形温度的下降,晶粒细化越明显,硬度值越高。200℃挤压试样的动态再结晶比较充分,晶粒细小,平均显微硬度达到77.8 HV,压缩屈服强度达到250 MPa,比挤压前分别提高20.6%与82.5%。250℃挤压试样的拉伸屈服强度为230 MPa,断后伸长率21.8%,比挤压前分别提高21.1%与24.6%。研究表明,复合挤压是一种有效提升镁合金性能的技术。

关键词： Mg-Mn-RE镁合金   稀土Ce和Y   显微组织   腐蚀性能   腐蚀类型   腐蚀与缓蚀机制  

摘要： 目的探究Ce、Y稀土元素在Mg-Mn-RE镁合金腐蚀中的作用及其差异。方法制备不同稀土含量的Mg-Mn-Ce和Mg-Mn-Y合金,采用在NaCl溶液中浸泡的方法,考察合金的腐蚀性能及腐蚀类型。测试合金的电化学性质,分析合金的腐蚀与缓蚀机制。基于合金显微组织的变化,讨论Ce、Y元素在合金腐蚀中的作用及其差异。结果Mg-Mn-Ce和Mg-Mn-Y合金的腐蚀率随浸泡时间的增加而减小。当Ce、Y的质量分数分别为1.0%和0.5%时,合金的腐蚀质量损失最小。Mg-Mn-Ce合金中的Ce几乎全部形成了Mg_(12)Ce化合物,并以共晶体的形式分布于晶界,合金优先在晶界发生微电偶腐蚀,表现出典型的晶间腐蚀形貌。随着Ce含量的提高,Mg-Mn-Ce合金的微电偶腐蚀加剧。Mg-Mn-Y合金以基体的阳极溶解为主,基体从固溶应力较大的腐蚀活性点优先开始腐蚀,合金表现出带有微坑的均匀腐蚀形貌。随着Y含量的提高,Mg-Mn-Y合金的阳极溶解腐蚀加快。Ce、Y元素能提高合金的膜电阻和电荷转移电阻,但Ce和Y分别在提高膜电阻和电荷转移电阻方面具有更明显的作用,且分别通过提高腐蚀产物膜的致密性和固溶体的电位对合金的腐蚀产生减缓作用。结论Mg-Mn-Ce和Mg-Mn-Y合金的显微组织以及Ce、Y在合金腐蚀中的作用不同,导致合金的腐蚀和缓蚀机制存在明显的差别。

关键词： 牵张成骨   牵引器   镁合金   降解   犬  

摘要： 背景:牙槽骨牵张成骨由于治疗周期长、二次手术创伤等限制了临床的广泛应用,镁合金作为可降解的生物金属材料可以制作成牵引器解决牙槽骨的软硬组织缺损问题。目的:探讨运用自行研制的骨内型镁合金牵引器垂直牵引犬下颌牙槽骨的可行性。方法:选取9只犬,拔除犬双侧下颌前磨牙,形成萎缩牙槽嵴模型。选取右侧下颌骨为实验侧,左侧为对照侧。3个月后选取右侧下颌骨行骨切开术形成输送盘,并植入1枚牵引器,1周后开始牵张,2次/d,每次0.5 mm,共6 d。固定期3个月后将犬麻醉处死并解剖下颌骨进行大体、X射线片、Micro-CT和组织学观察,并与对照侧进行比较。结果与结论:①9只犬除1只中途死亡并补足后,均成功完成牙槽骨的垂直增高,游标卡尺测量实验侧较对照侧增高4.94 mm;②X射线片检查发现牵张间隙消失,新骨密度增加;取出牵引器可见表面出现腐蚀、降解;③组织学检查可见实验侧活跃的成骨细胞和骨小梁结构,以及部分成熟的骨组织;④Micro-CT检查可见实验侧比对照侧骨小梁与牵张方向更一致(P<0.05);实验侧和对照侧相比骨小梁数目、厚度少量增加但无显著差异(P>0.05),分离度减少(P<0.05),新生骨的骨体积百分比(P<0.05)和矿物质密度(P>0.05)增加;⑤提示自行研制的骨内型镁合金牵引器可以成功增高萎缩的下颌骨,并且骨质愈合良好,可为将来牵引器的研制和临床应用提供参考。

关键词： AZ31/AZ61/AZ91镁合金   压缩超塑性行为   本构方程  

摘要： 对再结晶退火后的AZ31、AZ61、AZ91镁合金进行热压缩试验,研究该系列镁合金在变形温度423~673 K和应变速率1×10-4~1×10^(-2) s^(-1)范围的超塑性行为,分析工艺参数、显微组织和超塑性行为之间的关系。试验结果表明,在673 K和1×10^(-2) s^(-1)的初始应变速率下,该系列镁合金的应力应变曲线表现为明显的超塑性特征,其应变速率敏感指数分别为0.25、0.23、0.24,超塑性变形激活能分别为105.8、165.4、126.2 kJ/mol,接近其晶界自扩散活化能,并由此建立相应的超塑性压缩本构方程。

关键词： 骨科植入体   无机抗菌涂层   制备工艺   组织结构   生物相容性   银纳米颗粒  

摘要： 植入物感染是骨科最常见和最严重的并发症之一,也是导致植入手术失败的重要原因。当细菌在植入物表面形成生物膜后会极难消除,并吸附更多的细菌和真菌。大量研究表明,通过采用表面改性技术可有效减少致病菌的黏附和聚积,进而预防植入物周围感染。本文首先分析了细菌生物膜在骨科植入物表面的形成过程以及金属抗菌剂的抗菌机制。然后综述了目前国内外使用最广泛的一些金属基无机抗菌涂层及其相关的制备工艺,讨论了这些涂层在应用中存在的问题和改善方法,并展望了未来无机抗菌涂层的发展方向,包括协同抗菌型涂层和促成骨型抗菌涂层等。

关键词： 镁合金   缓蚀剂   过期医疗药品   电化学交流阻抗谱   缓蚀行为  

摘要： 为了研究过期医疗药品作为镁合金缓蚀剂的可能性,采用电化学测试技术研究评价了过期医疗药品甘桔冰梅片浓度、温度和浸泡时间对镁合金AZ91D缓蚀行为的影响。结果表明:甘桔冰梅片对AZ91D镁合金具有缓蚀作用且属于阳极型缓蚀剂,与空白镁合金相比,添加甘桔冰梅片后镁合金的腐蚀电位正移接近100 mV,腐蚀电流密度从1.36×10^(-5)A/cm^(2)降低到1.06×10^(-6)A/cm^(2)。随着甘桔冰梅片浓度的增加,AZ91D镁合金的交流阻抗值呈现先增加后减少的趋势;而随着温度的增加,镁合金交流阻抗值逐渐减小;随着浸泡时间的延长,缓蚀性能逐渐增强。在缓蚀剂浓度1.00 g/L、温度为20℃时,甘桔冰梅片缓蚀率最高可达84.90%。

关键词： 生物相容性   血液透析   透析膜  

摘要： 血液透析治疗过程中，血液和人造医材间会产生交互作用，人工肾脏的透析膜受到其化学和物理特性，与血液接触後呈现不同生物相容性，扮演最关键性的角色。若人工肾脏的设计和透析膜的生物相容性不佳，可能造成：白血球活化、补体活化、细胞激素活化、血小板活化导致凝血机制启动，并在临床中观察到例如胸闷、透析中低血压、人工肾脏明显卡血等情况。目前透析膜分为纤维素膜、半合成膜和合成膜，其中合成膜有较佳的生物相容性，为临床上主要使用的透析膜材质首选项目。

关键词： 数值模拟   通道间隙   弯曲半径   内侧倒角半径   塑性变形  

摘要： 【目的】镁合金在室温下塑性差、基面织构强烈,这极大地限制了它的应用。因此,改善镁合金的室温塑性、优化镁合金基面织构十分重要。【方法】课题组在多级连续剪切-弯曲工艺的基础上,设计出等径角轧制-单道次弯曲工艺,并对其进行了有限元数值模拟,分析了模具通道间隙、剪切角内侧倒角半径、模具弯曲半径对镁合金板材塑性变形的影响,初步优化了模具结构参数。【结果】根据有限元分析结果得出:1)模具通道间隙、剪切角内侧倒角半径越小,在剪切角处积累的应变越大,板材受到的剪切作用也越强,但过小的通道间隙、剪切角内侧倒角半径也会导致板材无法顺利进入ECAR-B模具,甚至出现开裂。2)模具弯曲半径大小也会制约板材的弯曲变形强弱,弯曲半径越小,则弯曲变形越强。【结论】根据分析结果初步优化后的模具通道间隙H=1.3 mm,剪切角内侧倒角半径r=2 mm,弯曲半径R=6 mm。该研究结果为ECAR-B工艺模具设计提供了理论依据,丰富了镁合金塑性变形理论。

关键词： 镁合金   焊接   凝固裂纹   晶间液相  

摘要： 试验选用ZK61,AZ31,AZ61和AZ91镁合金进行焊接凝固裂纹敏感性的分析.首先进行了双速模式下的横向移动裂纹敏感性试验,获得了4种镁合金的临界横向移动速度,并对凝固裂纹敏感性进行了评估和排序:ZK61>AZ31>AZ61>AZ91,与单速模式试验结果以及基于│dT/d(f_(S))^(1/2)|_(max)作为裂纹敏感指数得到的计算预测结果一致,验证了双速模式的横向移动裂纹敏感性试验用于评估镁合金凝固裂纹敏感性的有效性.凝固裂纹尖端及周边存在液相回填特征,ZK61镁合金的晶间回填液相呈非连续状且回填通道较窄,难以起到愈合裂纹效果,增大了凝固裂纹敏感性;AZ91镁合金液相回填通道宽度最大,有利于晶间液相回填,降低了凝固裂纹敏感性.

关键词： 金属有机框架   ZIF-67   微弧氧化   防腐   涂层   Mg−Al−Zn合金  

摘要： 为了提高AZ31镁合金的耐蚀性和金属有机骨架MOFs涂层的结合力,通过在AZ31镁合金微弧氧化(MAO)涂层上原位生长,制备MAO/ZIF-67(微弧氧化/钴基金属有机骨架)复合涂层。结果表明,具有菱形十二面体的ZIF-67在MAO涂层表面均匀生长,与基体具有良好的附着力,这使得MAO/ZIF-67复合涂层具有良好的耐蚀性。实验证明,ZIF-67能有效封闭MAO涂层的孔隙,增加腐蚀介质侵入路径的曲折度,显著提高镁合金的耐蚀性。此外,MAO预处理使涂层具有强的附着力,这更有利于ZIF-67密封微孔。本研究对于降低MOF涂层在所有金属基底上的应用限制具有重要意义。