关键词： AZ31镁合金   钼酸钠   化学转化膜层  

摘要： 以AZ31镁合金作为基体,钼酸钠、氟化钠作为主要转化液体系,研究不同的钼酸钠浓度、反应的温度、时间等工艺参数对于转化膜性能的影响。试验表明AZ31镁合金钼酸盐化学转化膜的最佳工艺参数:Na_(2)MoO_(4)·2H_(2)O为10g·L^(-1),反应时间20min,反应温度50℃;钼酸盐转化膜的耐腐蚀性能大于基体的耐腐蚀性能,且耐腐蚀性能有很大的提升。

关键词： 镁合金   微氧条件   氧化机制   原位观测   镁纳米孔   原子吸附过程   孪晶   各向异性生长  

摘要： 原位实时观测镁合金氧化反应及生长过程,揭示其氧化过程与控制机理是目前镁表面处理领域的主流和热点。本文将纯镁薄膜样品在加热炉中400℃下保温10 h,采用聚焦电子束技术在透射电子显微镜(TEM)中制备了带边的镁纳米孔,并借助原位高分辨透射电子显微学技术,对镁纳米孔边缘表面晶格在微氧条件下缓慢氧化及生长动态进行了原位观测及机制研究。结果表明:通过原子吸附过程,Mg原子扩散到氧化物亚表层实现氧化,通过MgO的外延式层层生长实现氧化物生长,属于典型的各向异性生长,表现出由{200}晶面包围的带边形貌特点。对晶格缺陷在氧化生长过程中作用的研究发现:空位、位错带等缺陷促进氧化过程的进行;孪晶的大角晶界可抑制晶界的旋转或者迁移,有利于提高镁合金的耐腐蚀性。

关键词： AM60镁合金   热拉伸   Johnson-Cook本构方程   冲压模拟  

摘要： 利用Gleeble-3500型热模拟机对AM60镁合金板进行热拉伸试验,研究了镁合金在变形温度200~350℃、应变速率0.01~0.1 s^(-1)下的热变形行为;对Johnson-Cook方程应变硬化部分进行修正并考虑应变速率和变形温度的耦合效应,基于热拉伸试验数据建立了修正Johnson-Cook本构方程,利用该方程进行冲压有限元模拟,并进行了试验验证。结果表明:AM60镁合金的流变应力与应变速率呈正相关,与变形温度呈负相关;采用修正Johnson-Cook本构模型预测得到AM60镁合金冲压真应力-真应变曲线与试验结果吻合较好,最大相对误差为18.28%,相比于未修正模型降低了57.61%;模拟得到200~350℃下冲压成形的筒形件成形良好,无表面缺陷,与试验结果一致。

关键词： 镁基金属复合材料   可生物降解植入物   增强材料   生物医学   制备工艺   生物相容性  

摘要： 镁基金属复合材料目前广泛应用于生物医学领域,如骨科植入物等,现已成为第三代生物材料之一。与钛、不锈钢、钴铬等永久性植入物相比,镁具有生物可降解特点,因此镁基金属复合物是骨折内固定装置更好的选择,在骨折愈合后不需要二次手术将其移除。除此之外,镁能刺激新骨形成,具有抗菌特性,能降低因感染造成内固定失败的风险。基于诸多优点,人们对镁基金属可降解生物材料的开发越来越感兴趣。本文就镁基金属复合材料在生物医学领域的最新研究进展进行综述,对几种用于制备镁基金属复合材料的增强剂以及其加工技术进行全面描述,讨论增强体选择和制备工艺对镁基生物复合材料力学性能、腐蚀性能和生物性能的影响。

关键词： 压电纳米发电机(PNG)   鱼明胶   钛酸钡(BTO)   柔性   生物相容性   可穿戴电子设备   复合薄膜  

摘要： 基于压电陶瓷和压电聚合物组装的柔性压电纳米发电机(PNG),由于其较差的生物相容性和生物降解性,限制了其在可穿戴设备和植入设备等领域的应用。通过水基分散法制备了鱼明胶/钛酸钡(BTO)柔性复合薄膜PNG,其兼具良好的生物相容性和高压电输出特性。研究结果表明,当BTO掺杂质量分数为50%时,鱼明胶/BTO柔性复合薄膜PNG的输出性能最优,输出开路电压可达约7.2 V,短路电流约为275 nA,比纯鱼明胶柔性薄膜PNG分别约提高了3.8倍和3.4倍,输出功率可达2.2μW,并且鱼明胶/BTO柔性复合薄膜PNG经过2000次循环敲击测试后,输出开路电压没有明显下降,柔性复合薄膜PNG的输出性能稳定。同时,将鱼明胶/BTO柔性复合薄膜PNG贴合到手指关节处,可以对不同手指弯曲进行实时监测,表明该鱼明胶/BTO柔性复合薄膜PNG具有良好的柔性和生物相容性,有望在可植入和可穿戴电子设备中得到广泛应用。

关键词： 镁合金   微弧氧化   耐蚀性   耐磨性   生物学性能  

摘要： 镁合金是一类重要的工程材料,具有许多优良的物理、化学性能,在航空航天、交通运输、电子通信、生物医学和能源等领域具有广阔的应用前景。镁合金的应用受到其高化学活性的限制,需要进行表面处理,以避免腐蚀。在众多表面处理技术中,微弧氧化技术极大地改善了镁合金的综合性能。其中,工艺参数对膜层性能有着重要的影响。在分析微弧氧化膜层厚度、微观结构和相组成成因的基础上,结合国内外研究现状重点阐述了电解质、颗粒添加物、电参数(电流模式、电压、电流密度、占空比、频率和氧化时间)对膜层耐蚀性、耐磨性及生物学性能的影响,并由此引出调控导向性、陶瓷膜增韧、性能匹配优化及能源利用率等关键问题。此外,还探讨了研究者针对上述问题采取的解决方案,并分析了方案的合理性。最后,结合镁合金微弧氧化目前存在的问题对其未来发展进行了展望。

关键词： 镁及镁合金   表面涂层   生物活性   耐腐蚀性   生物相容性  

摘要： 镁基生物材料作为一种生物可降解材料,具有良好的机械强度、可降解性、骨传导性等特性,成为生物医用材料领域的研究热点。然而,这些材料在生理环境下的快速降解可能导致机械强度的过早丧失、皮下气肿和碱中毒等现象的发生,从而阻碍其在临床中的应用。针对以上缺点,研究者提出了许多表面处理策略,以抑制其降解速率,强化其生物活性,提高其生物相容性等相关性能。本文对近年来镁基材料表面功能化涂层的研究进展以及这些涂层在调节降解行为和生物功能方面的表现进行综述。

关键词： 预灌封注射器   生物相容性试验   生物学评价   药品包装  

摘要： 为了建立适用于预灌封注射器生物相容性试验的新方法,探讨所建立新方法的可行性,本文对预灌封注射器的风险点和国内外生物相容性检测标准进行对比分析,选择多批次预灌封注射器进行对比试验并进行结果分析。结果表明,所建立的新方法能充分考虑各部件和人体接触的风险,与现有检测方法对比两者结果无差异。用本研究所建立的新方法来代替现行国家药品包装标准中的检测方法具有实际可行性。

关键词： 镁合金   氟掺杂羟基磷灰石/壳聚糖复合涂层   氟掺杂羟基磷灰石纳米针   耐腐蚀性能   成骨分化性能  

摘要： 为了提高医用镁合金的耐腐蚀性能和成骨分化性能,联合使用浸渍提拉法和微波液相法在镁合金表面制备了一系列氟掺杂羟基磷灰石/壳聚糖(FHA/CS)复合涂层,研究了CS分子量和CS溶液浓度对CS涂层和FHA/CS复合涂层的物相、表面形貌和电化学耐腐蚀性能的影响。此外,通过细胞实验研究了筛选出的具有较高耐腐蚀性能的复合涂层细胞活力和成骨分化性能。结果表明,致密完整、且具有仿生拓扑结构的FHA/CS复合涂层可维持正常细胞活力,并增强了镁合金的成骨分化性能。

关键词： 镁合金   腐蚀   合金元素   第一性原理   分子动力学   X-CT  

摘要： 镁合金因其密度低,轻量化效果明显,矿产资源丰富,在航空航天等领域得到了广泛的应用,成为“21世纪新型绿色材料”。但镁的电化学活性强,耐腐蚀性能差,一直限制着镁合金的大规模应用。目前,探索镁合金的腐蚀机理,设计新型耐蚀镁合金的成分已经引起人们的广泛关注。本文以耐腐蚀镁合金的成分设计方法研究进展为题进行了讨论,主要阐述了镁的腐蚀反应机理和异常析氢现象等镁合金腐蚀机制,以及电偶腐蚀、点蚀、丝状腐蚀、应力腐蚀等腐蚀类型,并总结了不同合金元素对镁合金耐腐蚀性能的影响。重点概述了第一性原理模型、分子动力学以及X射线计算机断层扫描技术(X-CT)在镁合金腐蚀方面的应用,期望能够为耐腐蚀镁合金的成分设计提供帮助。