关键词： 挤压铸造   镁合金   固溶处理   时效处理   力学性能  

摘要： 基于自主研发的ZBYT500多功能液态成形设备,采用挤压铸造工艺制备了ZM5镁合金隔板件,通过控制变量法探究了T4和T6热处理对铸件力学性能的影响。结果表明,经410℃×20 h固溶处理后,晶界和晶内的粗大第二相β-Mg_(17)Al_(12)基本全部溶解于α-Mg基体中,铸件的抗拉强度为228.37 MPa、屈服强度为91.49 MPa、伸长率为7.3%;经200℃×8 h时效处理,短棒状的β-Mg_(17)Al_(12)以非连续析出方式从晶界向晶内析出,而晶粒内部以连续析出方式析出颗粒状β-Mg_(17)Al_(12)第二相,提升了铸件整体力学性能,时效处理后抗拉强度为242.49 MPa、屈服强度为120.8 MPa、伸长率为3.9%。通过连续相场法进一步验证了镁合金中第二相的时效析出机制并结合试验中第二相形貌进行对比验证。结果表明,时效处理可以进一步提升铸件的抗拉强度,但是伸长率大幅下降,因此从综合性能方面考虑,T4处理后的ZM5镁合金隔板件更适合实际使用。

关键词： 牛血清白蛋白   聚(3,4-乙撑二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸   生物相容性   导电性   互穿网络水凝胶  

摘要： 由于具有优异的导电性、生物相容性、柔韧性和稳定性,聚(3,4-乙撑二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)导电水凝胶被广泛用于生物传感、神经电极及可穿戴电子等领域。但是,目前合成PEDOT:PSS导电水凝胶大都是通过大幅增加离子强度和降低pH改变PEDOT:PSS的聚集状态使其成胶,条件较苛刻。本文发现一种温和的PEDOT:PSS成胶方法,即通过对牛血清白蛋白(BSA)进行解折叠,改变空间构象,随后充分暴露的多肽链能够原位诱导PEDOT:PSS一步快速形成PEDOT:PSS/BSA互穿网络导电水凝胶。研究表明,该水凝胶不仅保持了PEDOT:PSS网络优异的导电性,同时解折叠的BSA赋予凝胶优异的溶胀性、力学性能和热性能。水凝胶溶血率均低于5%,表明其具有良好的细胞相容性,同时观察到该互穿凝胶能够在人体皮肤、橡胶、塑料和玻璃等多种基底材料上进行黏附,而且由于网络中大量的非共价键存在,该凝胶展现出优异的自愈合性能。总之,本文提供的PEDOT:PSS/BSA互穿网络水凝胶的制备方法及优异性能使其在可穿戴电子及伤口敷料等领域具有良好的应用前景。

关键词： 神经电子接口   共轭聚合物   电信号可调性   力学适配性   生物相容性   分子设计   聚集态调控  

摘要： 神经电子接口器件能够在生物体神经系统界面与数字世界之间创建直接连接,实现信号的采集、操控与反馈,是实现神经系统与外界双向交互的桥梁.有机分子具有多重弱相互作用,是与生命体的分子结构和力学性质最相似的光电功能材料,是用来构筑神经接口材料与器件的理想载体.本文总结了面向神经电子接口器件的有机材料研究进展,汇总了有机材料在分子设计和聚集态结构调控方面的研究策略,并展望了神经接口器件的有机材料发展方向.

关键词： 引导骨再生   可吸收膜   天然聚合物   海藻酸钠   壳聚糖   生物玻璃  

摘要： 背景:天然生物聚合物具有优异的生物降解能力,含有类似于天然细胞外基质的结构,有利于组织修复。将天然生物聚合物应用于探索新的可吸收膜有着巨大潜力。目的:将58S生物玻璃引入海藻酸钠/壳聚糖聚合体系中,制备出新的可吸收膜,初步研究其理化性能和体外生物活性,探讨其作为引导骨再生膜的可行性。方法:依照0,5,7.5和10 g/L的58S生物玻璃浓度梯度,制备出海藻酸钠/壳聚糖/58S生物玻璃复合膜,分别记为0BG、0.5BG、0.75BG和1BG复合膜。通过金相显微镜和扫描电镜对各组复合膜进行形貌表征,通过傅里叶变换红外光谱和溶胀比检测对各组复合膜进行物理化学表征,通过体外降解实验、蛋白质吸附实验、细胞黏附实验、细胞增殖实验和碱性磷酸酶活力测试比较各组复合膜的生物性能差异。结果与结论:①金相显微镜和扫描电镜显示,各组样品都具有水凝胶典型多孔结构,并且生物玻璃颗粒嵌入到了复合膜的孔隙中,所有复合膜孔隙率均大于90%,孔隙率大小顺序为:0BG>0.5BG>0.75BG>1BG;②在傅里叶变换红外光谱检测中,可观察到海藻酸钠和壳聚糖形成聚合物的特征峰,也观察到生物玻璃存在于聚合物中的证据;58S物玻璃加入后,复合膜在溶胀比、体外降解和生物活性等方面均展现一定的优势,且该优势随生物玻璃含量的升高而更加明显,其中0.75BG和1BG复合膜可以在较长时间上表现出较高水平的成骨分化;③结果表明,在实验研究范围内,当58S生物玻璃的质量浓度为7.5,10 g/L时,以海藻酸钠/壳聚糖/58S生物玻璃为基础构建出的复合膜可以实现较为优异的生物活性,将其应用于引导骨再生研究中是具有潜力的。

关键词： 两性离子材料   仿生皮肤   化学改性   生物相容性   新型材料  

摘要： 仿生皮肤可模拟人类皮肤,具有感知多种刺激的能力,在医疗监控、人工智能等领域有着广泛的应用。但是传统的电子皮肤材料通常存在机械强度低,黏附性能差,易失水导致柔性丧失等问题,限制了它在电子领域的应用。基于贻贝黏附蛋白,以天然高分子纤维素的衍生物羧甲基纤维素钠为骨架,制备了多巴胺改性的羧甲基纤维素(CMC-DA)的聚合物,并将其引入两性离子材料聚羧基甜菜碱(PCB)水凝胶中。当CMC-DA邻苯二酚基团的取代度为6.8%时,CD-PCB水凝胶具有良好的黏附性能,且可以通过CMC-DA质量分数的不同而调节,同时水凝胶的机械性能均得到较大改善。在此基础上加入天然高分子材料蚕丝蛋白,增强了水凝胶保湿性能。CDP-SILK水凝胶同时具有抑菌性,在金属离子的贯穿网络下,水凝胶获得良好的导电性。总体来说开发了生物相容性良好的两性离子仿生皮肤,该材料具有高保湿性,高粘附性,良好生物形容性以及高导电性,在生物电子应用中显示出良好的柔性可穿戴设备前景。

关键词： 增材制造   冷金属过渡   AZ31镁合金   焊枪倾角   缺陷抑制  

摘要： 针对镁合金电弧熔丝增材制造过程中存在的层间氧化及内部孔隙大的问题,开展改变焊枪倾斜角度的优化试验,研究不同倾角对单道多层样件氧化、内部孔隙率以及组织性能的调控作用和影响规律。研究发现,采取倾角沉积的样品,内部孔隙数量可以降到无倾角沉积的1/10~1/8,力学性能有提高的趋势。试验表明:焊枪倾角为7°时,成形件的形貌及综合力学性能更好。

关键词： 镁   镁合金   轻量化材料   产业发展  

摘要： 为了提高我国镁资源开发利用水平,针对我国镁资源开发利用存在的产业发展起步晚、产业基础薄弱、产品附加值低、产能过剩的压力与风险加大、废镁回收利用率低等问题,在简介了我国镁资源概况的基础上,着重对我国镁资源开发利用的需求前景进行了研究,在汽车轻量化、消费电子、绿色建材、氢能利用4个方面指出了我国镁资源开发利用的潜在应用市场,最后从完善政策与行业标准、提高自主创新能力、构建人才体系、鼓励大型国有金属材料企业进入镁产业、扩大镁合金应用5个方面,为促进我国镁产业的高质量发展提供了对策建议。

关键词： 生物相容性   腹膜透析   腹膜透析液  

摘要： 对於腹膜透析的病患，使用透析液的生物相容性相当重要。传统葡萄糖透析液较容易因为其酸性、高浓度葡萄糖分解产物的特质较容易造成腹膜损伤与纤维化，造成後续脱水困难。生物相容性腹膜透析液具中性pH值、低葡萄糖分解产物或含葡萄糖聚合物，在研究中显示能减少发炎、改善腹膜透析液中的生物指标、减少腹膜的硬化与病变，并且较好保存残余肾功能。但对於腹膜炎、技术有效期间和患者存活率的影响仍不确定，仍需要更多进一步的随机对照试验。

关键词： 镁合金  

ISBN: (纸本)9787122432544

摘要： 本书内容包括高性能镁合金板材制备技术、镁合金管材挤压成形技术、镁合金壳体零件热拉深成形技术、镁合金拼焊板拉深成形技术、镁合金整体壁板压弯成形技术、镁合金多层壳件反挤压成形技术、镁合金型材温热绕弯成形技术。

关键词： 超音速等离子喷涂   Al-Al   O   复合粉末   镁合金   孔隙率   耐腐蚀性  

摘要： 镁合金的耐腐蚀性能差，在工程应用中往往因腐蚀而发生失效，通过表面工程技术对镁合金进行表面改性或防护，是工程应用中采用的重要手段。本文采用超音速等离子喷涂(Supersonic Plasma Spray， SPS)工艺在AZ61镁合金表面制备Al-Al2O3复合涂层，其中Al2O3的质量分数分别为30%、50%和70%(下文简称AA30、AA50、AA70)。研究了Al2O3含量对Al-Al2O3复合涂层微观组织、孔隙率、电化学性能以及盐雾耐腐蚀性能的影响。结果表明，涂层的表面呈现熔滴铺展堆叠形成的浪花状形貌，粉末熔化充分，涂层内部结合紧密，各涂层均由Al、α-Al2O3和γ-Al2O3三种物相组成。AA70涂层的孔隙率较AA30和AA50明显升高，达到了6.71%；电化学极化试验研究表明，各涂层比AZ61镁合金基体表现出更高的电极电位和较低的自腐蚀电流密度，AZ61镁合金基体自腐蚀电流密度为5.144 mA·m-2，而AA30、AA50和AA70的自腐蚀电流密度分别为2.950 mA·m-2、3.084 mA·m-2和2.496 mA·m-2，三种涂层相比母材AZ61表现出较低的电化学腐蚀速率。电化学阻抗测试结果发现，三种涂层的Rct达到了AZ61镁合金基体的2倍左右，显示出较低的阳极溶解活性。在盐雾试验中，AZ61镁合金基体产生大量的腐蚀产物和龟裂纹，涂层AA30和AA50由于腐蚀产物的积累导致涂层产生了大量裂纹，在涂层与基体的界面处发生了电偶腐蚀；最终，随着基体表面的腐蚀，涂层产生了剥落；涂层AA70腐蚀程度最小，表现出最佳的抗腐蚀性能，能够满足对镁合金基体的有效腐蚀保护。