关键词： 人工血管   大口径   生物相容性   涂层   血液渗透性   顺应性  

摘要： 大口径人工血管虽已应用于大血管重症疾病,但仍存在术后血栓形成、再狭窄等并发症,开发生物相容性优良的人工血管仍具挑战性。从人工血管主体材料发展历程、商用人工血管材料、新型人工血管材料3方面综述大口径人工血管主体材料的变迁。简要介绍人工血管生物相容性的提升策略(改变材料表面形貌或纤维集合体的拓扑结构;材料表面引入生物活性物质),从材料表面引入生物活性物质的角度出发,总结白蛋白、明胶和胶原蛋白涂层提升人工血管生物相容性的机制;讨论涂层人工血管生物相容性、血液渗透性、顺应性对临床使用效果的影响。最后对人工血管的性能和功能提出展望,指出人工血管涂层技术和涂层物质未来将继续聚焦生物工程、抗凝涂层、新材料和细胞外基质等方面,以改善临床使用效果。

关键词： 水库闸门   牺牲阳极   镁合金   腐蚀性能  

摘要： 针对水库闸门长期处于水环境下易受水腐蚀的问题,开发了一种能够保护水库闸门防止腐蚀的牺牲阳极镁合金材料。通过铸态、固溶态和时效态Mg17.5Gd2.5Zn0.7Zr合金腐蚀试验测量,铸态、固溶态和时效态合金的腐蚀速率分别为0.896,3.318,3.689 mm/年。根据不同的水环境,结合合金的腐蚀速率,可以选择合适的材料作为防护水库闸门的牺牲阳极,从而提升水库闸门的使用寿命。

关键词： 镁合金   生物医学   生物相容性  

摘要： 可吸收镁合金具有良好的生物相容性、生物降解性和力学性能,使其成为理想的生物医学材料,目前在骨科及心血管领域已有一定的应用。然而,可吸收镁合金仍面临着生物降解性和耐腐蚀性之间的平衡、力学性能和组织相容性适配等方面的挑战。重点综述了可吸收镁合金在生物医学中的应用现状、存在的问题与挑战、可能的改进方案,并对未来应用做了展望。

关键词： 镁合金   骨植入物   表面改性   生物功能性  

摘要： 镁基骨植入物是一种用于骨固定或骨修复的新型生物可降解材料。概述了骨植入器械临床需求,镁及其合金作为骨植入物的材料优势,以及镁基骨植入物的体内应用环境。同时,阐述了镁基骨植入物临床应用存在的问题,包括过快的降解速率和生物相容性问题。在此基础上,重点综述了近年来镁基骨植入物表面改性研究进展,按涂层功能分为耐腐蚀涂层(微弧氧化涂层、溶胶-凝胶涂层、水热涂层及低温等离子聚合涂层)、促骨自愈合涂层(骨愈合药物涂层、类骨生物活性物质涂层)、抗菌涂层(金属离子或氧化物涂层、抗菌药物涂层)、自修复涂层(自发式涂层、触发式涂层)及生物免疫性涂层(免疫活性物质涂层)等。针对各种功能的表面改性涂层,分别从制备方法、功能特性、作用机理、实验结果对比等方面进行归纳,并指出其存在的问题。最后,总结了镁基骨植入物表面改性面临的问题,并展望了未来的发展方向。

关键词： 镁合金   微合金化   耐腐蚀性能   Al_(11)Sm_(3)相  

摘要： 镁合金因自身耐腐蚀性能较差限制了其在工业领域的应用,微合金化是改善镁合金耐腐蚀性能的一种经济高效的手段。采用微合金化的方法制备新型镁合金Mg-0.5Zn-0.4Mn-0.4Sm-0.4Al(合金A)和Mg-0.5Zn-0.4Mn-0.4Sm-1.2Al(合金B),借助扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、失重和析氢实验研究了新型合金的显微组织及耐腐蚀性能。结果表明,合金A和B的显微组织均由α-Mg基体、颗粒状Mg_(41)Sm_(5)相和树枝状Al_(11)Sm_(3)相组成,其中Al_(11)Sm_(3)相沿晶界富集,Mg_(41)Sm_(5)相弥散分布在晶粒内部。与合金A相比,合金B中Al_(11)Sm_(3)相的数量较多,晶粒尺寸较小,耐腐蚀性能更好。

关键词： WE43镁合金   激光熔覆   数值模拟  

摘要： 采用高斯面热源建立了WE43镁合金表面激光熔覆Al-Si共晶粉末过程的温度场以及热应力场数值模型。通过改变激光熔覆功率和激光扫描速度,得到了温度云图,并获取了同一节点的温度热循环曲线和热应力分布图。结果表明,随着激光功率的增加,激光熔覆涂层的最高温度和热应力均持续增加。此外,当保持激光熔覆功率600 W不变时,随着激光扫描速度的提高,激光熔覆涂层的最高温度呈现出降低的态势,然而热应力却呈先降低后上升趋势。理论上WE43镁合金表面激光熔覆Al-Si共晶粉末的最佳激光功率为600 W,最佳扫描速度为3 mm/s。

关键词： 镁合金   长周期堆垛有序结构   正挤压   ZrB_(2)  

摘要： 采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、XRD衍射仪、电子万能试验机、HVS-1000A型硬度计和正挤压实验机研究了长周期堆垛有序结构增强Mg-Zn-Y-(ZrB_(2))的微观组织和力学性能。结果表明:铸态Mg-Zn-Y-(ZrB_(2))合金组织由α-Mg基体、条块状LPSO相和网状W相组成,适量ZrB_(2)的加入可以细化晶粒,促进LPSO相的形成和抑制W相的析出;当ZrB_(2)含量为0.3wt.%时,合金达到最细的组织和最佳的力学性能;晶粒由42.6μm细化到22.8μm,合金的屈服强度由131 MPa增加到180 MPa,合金的抗拉强度由172 MPa增加到225 MPa,伸长率由6.9%增加到17.5%;随后对优化得到的合金进行固溶处理和不同挤压温度(350℃、400℃、450℃)下的试验,发现350℃挤压后合金表现出良好综合力学性能,屈服强度305 MPa,抗拉强度达到358 MPa,伸长率21%。

关键词： 镁合金   双辊铸轧   中心偏析   凝固理论   有限元模拟  

摘要： 双辊铸轧技术由于其亚快速凝固和短流程、高生产率的特点成为制备镁合金板材的理想选择。但因其生产的板材会存在中心偏析情况,对材料性能产生影响,且在后续热处理中难以去除,是制约镁合金板材发展的主要障碍之一。为减弱材料的中心偏析,通过实验探索中心偏析机理的方法效率较为低下,随着理论模型和计算机技术的发展,数值计算及数值模拟预测的方法被广泛应用,且该方法对温度场、浓度场、流场的预测准确性已被证实。本文综述了凝固模型计算及有限元模拟在预测中心偏析中的应用,分析了中心偏析的形成机理及多种影响因素,最后对两种方法做出评价,并对其在中心偏析预测领域的发展方向进行展望。

关键词： 镁合金成型机   注射液压系统   仿真分析   试验验证  

摘要： 针对半固态镁合金成型机注射液压系统建模难度高、难以获取关键元件的实际结构参数导致仿真模型精度低、注射液压系统的动态特性分析难度大等问题,通过测量注射液压系统关键元件的三维模型,采用AMESim仿真平台建立各关键元件的仿真模型,并根据原理图完成整个回路搭建,通过成型机空载试验对仿真模型的正确性进行验证;最后,基于注射液压系统仿真模型对注射时油缸的注射和刹车特性进行分析。结果表明:仿真模型能准确模拟注射液压系统动态曲线的变化规律,最大相对误差在5%以下。仿真模型能正确模拟注射液压系统的动态特性曲线变化情况,为注射液压系统动态性能的分析奠定了基础。

关键词： AZ80镁合金   柱面取向   时效处理   第二相   耐蚀性  

摘要： 本文对锻态AZ80镁合金进行固溶处理及不同保温时间的时效处理,采用析氢法、失重法及电化学测试分析了时效态AZ80镁合金的耐蚀性能,观察了合金的显微组织和腐蚀形貌,对比研究了时效热处理工艺对于柱面织构平面内第二相形貌、尺寸及数量等特征的影响,探讨了不同特征第二相粒子对合金耐蚀性能的影响规律。结果表明:不同的时效时间可有效调控锻态AZ80镁合金中第二相的析出行为,时效处理不仅可以改善合金的耐蚀性能,还可以有效弱化镁合金腐蚀性能上的各向异性。当合金达到峰值时效时,基体内可形成致密的具有网络结构的第二相,合金表面的耐蚀性和腐蚀均匀性均得到有效提升,柱面取向表面和基面取向表面间平均腐蚀速率的差值最小。