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： 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： 脑机接口   植入式电极   专利   生物相容性   信号质量  

摘要： 植入式脑机接口电极对神经疾病的诊断、预警和治疗以及脑科学研究具有重要意义。从专利视角回顾和研判了植入式电极的全球技术发展趋势,研究了生物相容性、信号质量提升的最新技术解决思路;并呼吁我国政府加大在植入式电极领域的研发投入力度,以及加强对先进制造工艺和材料技术的关注,加快推动植入式电极成熟落地应用和完善专利布局。

关键词： 镁合金   大气环境   腐蚀行为   氧化膜   表面处理  

摘要： 镁合金是目前实际使用的密度最小的一种金属材料,具有比强度高、导电导热性能好、切削加工性好、生物相容性良好等特点,但由于其化学稳定性差且表面氧化膜疏松多孔,耐腐蚀性能差,导致其应用受到严重限制。综述了镁合金在大气环境中的腐蚀行为,总结了其常见的表面处理技术,如化学氧化、阳极氧化、微弧氧化、有机涂层等方法的研究现状,最后对镁合金在大气环境中的腐蚀行为及表面处理技术方面的研究方向进行了展望。

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   轧制   热处理   显微组织   力学性能  

摘要： 在不同的轧制温度下,对AZ31镁合金板进行轧制,然后取出轧板立即进行水冷、空冷和退火3种不同的后处理。探究轧制温度和后处理对镁合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,轧制温度为250、300℃时,水冷和空冷处理后板材存在着大量的孪晶,350℃时由于轧制温度较高,孪晶的数量很少;水冷处理后的平均晶粒尺寸要小于空冷,空冷处理之后的孪晶数量略少于水冷,当轧制温度为350℃时,退火处理后,晶粒尺寸减小,晶粒趋于等轴状,晶格畸变程度低。在相同的轧制温度下,水冷处理的镁合金板材的屈服强度、抗拉强度和硬度较高;退火处理后可以显著提高板材的伸长率,但屈服强度、抗拉强度略有下降。轧制温度升高时,3种后处理方式之间屈服强度和抗拉强度的最大差值会减小。

关键词： 镁合金   复合材料   力学性能   轧制   退火  

摘要： 主要介绍了镁/铝和镁/钢两种镁合金层状金属复合材料的特点、制备方法及其力学性能的影响因素。简要归纳了轧制复合、爆炸焊接复合的制备方法。总结了退火、轧制温度等工艺参数对力学性能的影响。针对当前的研究现状做了简要总结,并对未来的研究方向提出了建议。

关键词： AZ31镁合金   中等应变速率轧制   多尺度混晶   嵌入式结构   增强增塑  

摘要： 为了研究中等应变速率轧制下AZ31镁合金的组织演变过程和力学性能,获得同时提升强度和塑性的优良轧制工艺,对均匀化铸态AZ31镁合金进行平均应变速率分别为1.9 s^(-1)、4.8 s^(-1)和7.8 s^(-1),变形温度分别为370℃、410℃和460℃,下压量为75%的中等应变速率轧制,并构建嵌入式混晶结构的增塑模型。结果表明:中等应变速率轧制可制备多尺度混晶镁合金板材,410℃时可形成粗晶镶嵌在多层细晶中的嵌入式结构组织,在(410℃、4.8 s^(-1))时可形成细晶、中等晶粒和粗晶占比均匀并夹极少量超细晶和粗大晶粒的嵌入式结构组织;在410℃时轧制板材具有较好的强度和塑性匹配,尤其是在(410℃、4.8 s^(-1))时的轧制板材强度和塑性最为均衡,抗拉强度达279.4 MPa、伸长率达21.2%;相较于高应变速率轧制的细晶镁合金轧板,中等应变速率轧制的多尺度混晶组织镁合金轧板的强度明显提高,最大提高了19.7%,伸长率亦有提高;在410℃时轧制板材以韧性断裂为主,其他以韧-脆性断裂为主;微观组织为粗晶镶嵌在多层细晶中的嵌入式结构相比其他混晶结构具有更好的塑性。

关键词： 物理气相沉积   医用钛合金   表面防护   腐蚀磨损   生物相容性   耐腐蚀性   腐蚀介质   PVD  

摘要： 医用钛合金由于具有质量轻、比强度高、极好的生物相容性和耐腐蚀性等优点,成为了人体植入体的首选材料,但其长期服役于人体环境产生易腐蚀磨损,进而影响钛合金植入件的功能。物理气相沉积(简称PVD)技术所制备的氮化锆(ZrN)涂层具有优异的抗磨性能和生物相容性,使其成为骨植入件的重要防护涂层。但ZrN涂层中存在的柱状晶界和生长缺陷,易为腐蚀介质的渗透提供“通道”,降低其腐蚀和腐蚀磨损性能,限制了其在骨植入件上的进一步应用。

关键词： Mg_(2)Sn   第一性原理计算   ZA系镁合金   微电偶腐蚀   功函数   表面能  

摘要： 目的 从计算角度分析镁合金中的主要析出相Mg_(2)Sn对ZA系镁合金耐蚀性能的影响,并采用试验测试的方法对其进行验证。方法 利用第一性原理计算方法对Mg_(2)Sn的表面能与功函数进行计算,通过与构建的Mg基体以及Zn、Al掺杂的Mg表面的表面能、功函数进行对比分析,分析Mg_(2)Sn对ZA系镁合金耐蚀性能的影响。为了验证计算结果,制备Mg-5Zn-3Al-0Sn合金以及Mg-5Zn-3Al-3Sn合金,通过电化学实验对2种合金的耐蚀性能进行对比分析,研究Mg_(2)Sn对ZA系镁合金耐蚀性能的影响。结果 计算了Mg基体表面能与功函数,与其他成果计算结果的符合程度较好。对Mg_(2)Sn不同表面的功函数进行计算,通过与Mg、Mg-Zn、Mg-Al表面的计算结果进行对比,发现Mg_(2)Sn的功函数均要更高。XRD测试结果表明,制备的Mg-5Zn-3Al-3Sn合金中有明显的Mg_(2)Sn相。电化学测试结果表明,Mg-5Zn-3Al-0Sn的耐蚀性能要好于Mg-5Zn-3Al-3Sn的耐蚀性能。结论 通过第一性原理计算发现,Mg_(2)Sn的功函数高于Mg基体表面的功函数,说明在合金中易发生微电偶腐蚀,Mg_(2)Sn充当阴极相促进Mg基体的腐蚀。电化学测试结果说明,当合金中存在明显的Mg_(2)Sn相时,合金的耐蚀性能降低,腐蚀电位达到-1.21 V。