关键词： 纳米晶   NiTi形状记忆合金   生物医用   血管支架   生物相容性  

摘要： 传统的NiTi合金具有超弹性、形状记忆效应及优异的生物相容性在众多领域都有广泛应用,例如:在生物医用领域被制备成口腔正畸弓丝和血管支架。但生物医用器材需要精密化及小型化,传统NiTi合金已经跟不上发展,经过严重塑性变形的纳米晶NiTi合金比传统的粗晶和超细晶NiTi合金拥有更好的拉伸、抗压强度、塑性和疲劳性能等性能。有望扩大在生物医用领域的应用范围。纳米晶NiTi合金可以用于新型医疗器械制造和骨科生物材料,与Ag组合成NiTiAg三元合金不仅力学性能优异,还附带抗菌效果;与W纳米线/带复合形成W-NiTi复合材料提高辐射不透明度,使器械和植入物在人体内的定位和部署更加简单。近年来,还有一种新型表面改性技术:超声波纳米晶表面改性,在NiTi合金表面产生纳米结晶以改善疲劳和耐腐蚀性能等。主要介绍现有的NiTi合金的应用以及纳米晶NiTi合金在生物医用领域的应用展望。

关键词： 镁合金   氧化铌   涂层   反应溅射   耐蚀性  

摘要： 为揭示溅射工艺参数对氧化铌涂层耐蚀性的影响规律,采用直流反应溅射技术在AZ31镁合金表面制备了不同工艺参数的氧化铌涂层,并通过扫描电镜和电化学工作站对涂层进行微观结构及耐蚀性测试。结果表明:氧气流量对涂层微观结构的影响不显著,但涂层的耐蚀性随氧气流量的增加而降低;当溅射功率由60 W增大到100 W时,涂层表面的致密性变差,甚至出现裂纹,耐蚀性则先增强后减弱;随着沉积时间由180 min增加到420min,涂层的厚度增加、致密性下降,对基底的腐蚀保护效果先增强后减弱。

关键词： 口蹄疫   病毒样颗粒   冷冻干燥   免疫效果   生物相容性  

摘要： 为了初步探究冷冻干燥对口蹄疫病毒样颗粒(FMDV VLPs)稳定性及免疫原性的影响,采用冷冻干燥技术将FMDV VLPs疫苗抗原进行冻干处理,冷冻干燥的FMDV VLPs在保存3、6、12个月后分别免疫小鼠,检测免疫后小鼠的特异性抗体水平及淋巴细胞增殖水平;检测免疫小鼠的抗体亚型水平、细胞因子分泌水平、小鼠体重增长趋势、主要脏器指数及损伤情况等。结果显示,冷冻干燥前后FMDV VLPs的结构蛋白和粒径无明显改变;保存3、6、12月后免疫小鼠均能产生良好的特异性抗体及淋巴细胞增殖水平,抗体亚型及细胞因子分泌水平也有显著提高,且冻干前后无统计学差异;生物相容性分析显示,小鼠生长状况及主要脏器病理分析与PBS组相比无明显变化。结果表明,冷冻干燥FMDV VLPs在保存12个月后仍具有良好的免疫原性与生物相容性。

关键词： 铝镁合金   TIG焊   热输入   晶粒度   常温拉伸性能  

摘要： 通过开展5059铝镁合金4 mm自动TIG焊对比试验,当热输入为13.8 kJ/cm时,焊缝组织为尺寸较大的等轴晶组织,晶内呈树支状生长,平均晶粒度约为2.56级,焊缝区域能谱(EDS)发现第二相含有7.78%Mg、9.20%Mn,接头的抗拉强度低于330 MPa。当降低热输入为12.5 kJ/cm时,通过调整焊接压力架工装的工作状态,保证焊接试板有效压紧,提高焊缝冷却速度,焊缝组织为尺寸较小的等轴晶组织,呈条状规则排列,平均晶粒度约为4.91级,焊缝区域能谱(EDS)发现第二相含有11.10%Mg、8.86%Mn,接头中形成含有Mg、Mn的金属化合物强化相,弥散地分布在铝基体中,且Mg、Mn元素含量较高,焊缝区显微硬度可达到基材显微硬度的90%以上,接头的抗拉强度满足规定值(大于330 MPa)。

关键词： AZ31镁合金   弯曲限宽矫直   拉伸孪晶   力学性能   各向异性  

摘要： 目的制备双峰织构类型的AZ31镁合金板,以改善板材微观组织和弱化基面织构,研究微观组织对力学性能各向异性的影响规律,以提高镁合金板材的成形性能。方法通过弯曲限宽矫直技术对0°、30°和60°轧向切样的板材进行热加工以预制拉伸孪晶,获得双峰织构类型的AZ31镁合金板材,通过EBSD获取板材的微观组织。对RD、45°和TD方向的原始板材进行室温单向拉伸实验,获得板材的工程应力-应变曲线及力学性能参数,并计算r值(塑性应变比)与n值(应变硬化指数)。结果弯曲限宽矫直技术可诱发大量拉伸孪晶形成ED偏转织构,将偏转织构与基面织构共存的板材称为双峰织构类型AZ31镁合金板材。拉伸孪晶的出现显著细化了晶粒,弱化了基面织构强度,使板材的屈服强度下降,极大提升了材料塑性。其中30°轧向切样的板材ND面塑性力学性能各向异性的改善效果最好,其r值最小、n值最大。结论双峰织构类型能够弱化AZ31镁合金板材基面的织构强度,提高材料塑性。拉伸孪晶含量越高,板材的强度与塑性越好,力学性能各向异性的改善效果也越显著。

关键词： 组织工程   多孔导电支架   碳纤维   异物反应  

摘要： 目的采用小鼠皮下植入方法评价聚乳酸/明胶/碳纤维多孔导电凝胶(PG@CF)的生物相容性。方法将灭菌后的材料植入健康小鼠皮下,应用免疫组化与免疫荧光染色方法对支架周围组织的形态、炎症细胞浸润度、胶原纤维沉积厚度和平均新生血管面积进行观察与统计。结果多孔导电凝胶植入体内后可保持多孔结构;植入后28 d内,凝胶周围的炎症细胞浸润厚度和胶原沉积厚度均低于对照材料,其包囊中的平均血管面积显著高于对照材料。结论与对照材料相比,多孔导电凝胶引起的异物反应程度较低。本研究可为该导电凝胶在组织修复中的安全应用提供参考。

关键词： 镁合金   热压缩   流变应力   应变补偿   修正的Arrhenius模型  

摘要： 为了研究Mg-10Gd-3Y-0.4Zr镁合金在高温变形过程中的流变行为,在573^773 K温度范围和0.001^1.0 s^(-1)应变速率范围内进行了热压缩实验。实验结果表明,流变应力随着温度的升高和应变速率的降低而降低。流变应力的变化与应变变化有关,建立了考虑应变补偿的改进Arrhenius本构方程。然而,具有应变补偿的Arrhenius模型在低温和高应变速率下显示出与真实应力-应变曲线的明显偏差。误差分析表明,Arrhenius模型中的材料参数不仅与应变有关,还与应变速率和变形温度有关。因此,通过将修正模型中的计算应力与实验应力进行比较,考虑高温压缩过程中材料参数与成形参数之间的关系,建立了修正的Arrhenius本构模型。

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： 搅拌摩擦焊   AZ91D铸造镁合金   微观组织   力学性能  

摘要： 针对AZ91D铸造镁合金开展搅拌摩擦焊试验,研究了工艺参数对搅拌摩擦焊焊接接头性能的影响。结果表明,当转速为300 r/min、行进速度为30~95 mm/min时,可得到无缺陷焊缝;与母材相比,焊核区由较均匀的等轴晶组成,而母材中的网状β-Al_(12)Mg_(17)金属间化合物部分转变为细小弥散颗粒和长条状β-Al_(12)Mg_(17),部分溶入到α-Mg基体中;焊缝中心从上到下分别为冠状区、中心区、底部区,冠状区的水平方向硬度分布近似水平,中心区及底部区硬度分布则近似“W”型;增大转速时,焊核区的平均硬度逐渐降低,表明焊接热输入的影响大于搅拌头破碎晶粒的影响;接头拉伸试样断裂位置主要为前进侧热影响区,并且抗拉强度明显大于母材,这是因为热影响区中细小弥散的β-Al_(12)Mg_(17)相能阻碍接头断裂,从而提高接头力学性能。

关键词： 镁合金   自体牙异位移植   动物实验   牙种植体   微弧氧化   支架  

摘要： 目的:探索微弧氧化处理的镁合金支架辅助自体牙异位移植的可行性。方法:拔除9只雌性比格犬(9~11 kg)的左下颌第二前磨牙、左下颌第三前磨牙和右下颌第二前磨牙,截冠得犬牙根,3Shape扫描形态制作微弧氧化镁合金支架并装配自体牙根,3个月后植入牙槽窝,同时植入1个钛合金种植体和自体牙根进行对照;植入后3、6、12个月分三批处死实验犬,每批3只。截取骨组织标本进行Micro-CT扫描、切片VG染色观察。结果:Micro-CT结果显示,镁合金支架组成骨效果在各时间点均优于钛合金组和自体牙组。VG染色结果可见,无论是在哪个时间点,镁合金支架组的骨接触率均高于钛合金种植体组,自体牙组最低,且差异具有统计学意义(P<0.05)。结论:与自体牙移植和钛合金种植体相比,镁合金支架辅助的自体牙异位移植可以有效促进机体形成新骨,有利于提高移植牙的初期稳定性。