关键词： 镁合金   晶粒细化   时效硬化   腐蚀行为   放电性能  

摘要： 纯镁具有密度低、减震性能好、生物相容性好等优点,但是强度低。合金化是调控纯镁组织和性能的重要方法。Sn具有熔点低、与Mg的共晶温度高、在Mg中的固溶度大、化学性质稳定和产量大等特点,适合作为合金化元素。本文综述了合金化元素Sn对镁合金组织与性能的影响,由于Sn元素在固/液界面前沿富集、固溶后降低镁基体锥面与基面位错滑移临界分切应力的比值、固溶后提高基体电位、形成Mg_(2)Sn析出相后阻碍位错和晶界运动、与镁基体构成腐蚀原电池等,可产生晶粒细化、时效硬化和强化、提高塑性、调控腐蚀速率、提高放电效率和放电电位等作用。目前制约Mg-Sn基合金发展的主要问题是时效缓慢、硬度和强度低。未来应发展快速显著时效强化的Mg-Sn基合金、含Sn的高塑性变形镁合金和含Sn的结构-功能镁合金。

关键词： 纳米纤维膜   复合海绵   修复材料   生物相容性   测试应用  

摘要： 为提高骨缺损等骨科疾病的治疗效果,以聚乳酸(PLA)为主要材料制备纳米纤维膜,以壳聚糖(CS)、聚乙烯醇(PVA)为主要材料制备复合海绵;然后将纳米纤维膜与复合海绵复合,制备可降解的复合材料,并对其性能和临床应用效果进行研究。结果表明,磷酸钙(TCP)和芒柄花苷(BR)的添加,可以促进细胞增殖,提高材料面密度。PLA/CS/PVA/NCP/BR可降解复合材料的纤维平均直径和CV值分别为0.308μm、0.15,纳米纤维膜和复合海绵表面的接触角分别为43.67°、69.36°,亲水性良好。该材料具备较高的面密度以及厚度可调控性,生物相容性更好,骨修复临床应用效果良好。

关键词： 镁合金   微弧氧化   硅氧烷   pH值   耐蚀性  

摘要： 为进一步增强微弧氧化涂层对镁合金的腐蚀防护能力,研究了3种硅氧烷水解液pH值对AZ31B镁合金表面微弧氧化/硅氧烷复合涂层表面结构及耐蚀性能的影响规律。通过恒压方法在硅酸盐电解液体系中制备微弧氧化涂层,随后调节硅氧烷水解液的pH值,通过浸渍的方法在微弧氧化涂层表面形成硅氧烷涂层。采用扫描电子显微镜(SEM)、Image-J图像分析法、测厚仪、表面粗糙度仪、接触角测试仪和电化学工作站研究了涂层表面的微观形貌、孔隙率、厚度、粗糙度、疏水性以及耐蚀性能。结果表明:与微弧氧化涂层相比,微弧氧化/硅氧烷复合涂层显著修复了微弧氧化涂层表面的微孔与缺陷,并赋予了涂层疏水性,能够有效阻止或减缓腐蚀介质的渗入,提高了涂层的耐蚀性能。对比3种硅氧烷,pH值为6的KH-570水解液制备的复合涂层的孔隙率最低,水接触角达到(126.5±2.3)°,自腐蚀电流密度为3.647×10^(-8)A/cm^(2),其耐蚀性能最好。

关键词： 铝镁合金   砂带磨削   工艺规律   材料去除   粘附特性  

摘要： 铝镁合金以其质量轻、耐腐蚀等良好材料性能,广泛应用于各个领域。针对当前铝镁合金砂轮磨削加工存在的效率低、表面质量难以保证、砂轮表面易发生粘附等问题,提出采用砂带磨削技术对铝镁合金进行加工。为研究铝镁合金砂带磨削工艺规律以及在磨削过程中容易产生的粘附特性问题,运用36、60两种目数的氧化铝陶瓷、碳化硅和锆刚玉砂带进行铝镁合金磨削实验,分析不同磨削压力和砂带转速下的铝镁合金材料去除率、磨削噪声、磨削能耗和砂带材料粘附率的变化规律。结果表明:在相同磨削参数下,3种砂带中锆刚玉砂带因磨料韧性、抗冲击性、锋利程度更优,其材料去除率最高,粘附率最低,但磨削噪声和能耗更大,故在铝镁合金砂带磨削中,如果不考虑噪声和能耗的影响,可选择锆刚玉砂带以提高磨削效率;3种砂带的磨削压力达到20 N后,砂带粘附达到稳定形成阶段,磨屑堵塞磨粒间隙,使材料去除效率降低。这一结论可为铝镁合金砂带磨削压力参数的选取提供参考;在10~30 N、1 500~3 500 r/min的工艺参数范围内,磨削压力和砂带转速对材料去除率、粘附率都有很大影响,但砂带转速对磨削噪声的影响更大,磨削压力对磨削能耗的影响更大。研究结论可为提高铝镁合金砂带磨削效率与质量,降低磨削噪声与能耗提供一定参考。

关键词： 大型锻件   高温合金   膨胀率   统计分析   膨胀系数   镁合金   各向异性   测量统计  

摘要： 通过对锻造现场大型锻件停锻后热尺寸和冷却到室温后尺寸的测量统计,分析得出了不同材料及形状锻件的膨胀系数。结果显示,不同材料的锻件膨胀率略有差别,高温合金锻件膨胀率较大,最高达0.018,钛合金锻件膨胀率最高达0.0125,镁合金锻件膨胀率较小,基本为0.01。统计结果也显示锻件膨胀率无各向异性,即在各个方向上膨胀率基本一致。

关键词： AZ61镁合金   电弧增材制造   力学性能   腐蚀性能  

摘要： 镁及镁合金具有高比强度、低密度、可降解性、与人体相似的弹性模量以及良好的生物相容性等优势,而被认为是生物医学领域极具应用潜力的材料。然而,镁合金较差的力学性能和耐腐蚀性能限制了其进一步的应用。采用钨极气体保护焊(TIG)电弧增材制造工艺制备了AZ61镁合金试样,研究了该合金的力学性能和其在模拟人体体液(SBF)中的耐腐蚀性能。结果表明,增材镁合金试样的极限抗拉强度为278.5 MPa,延伸率为30.78%,增材镁合金在SBF中的腐蚀电流密度为2.827×10^(-6) A/cm^(2),较铸态镁合金降低了两个数量级。增材制造的镁合金试样不仅具有优异的力学性能,同时在SBF中展现出良好的耐蚀性。

关键词： 镁合金   搅拌摩擦焊   研究现状   异种材料  

摘要： 近年来，镁合金在航空航天、汽车电子、轨道交通等领域的需求日益增长，焊接是保障镁合金工业化应用的重要技术手段。搅拌摩擦焊（Friction Stir Welding， FSW）因其绿色环保、焊接效率高、接头性能好等优势在镁合金焊接中得到了一定的应用。本文从工艺参数与性能、镁合金FSW辅助技术与异种镁合金FSW研究等|对国内外镁合金FSW进行了归纳，并对镁合金FSW未来的发展进行了展望。

关键词： 镁合金   织构调控   塑性   稀土元素  

摘要： 变形镁合金易产生强基面织构,使得其室温塑性较差、各向异性严重,极大地限制了其应用.研究发现通过对基面织构进行弱化可以有效地改善镁合金的塑性,而Gd、Y、Ce、Nd等稀土元素是镁合金有效的织构优化元素,这些稀土元素的添加可以引起材料本征参数的改变,进而改变位错运动的模式,提高非基面滑移活性,从而提高材料的成型能力.此外,采用不同的加工方式或者调整变形工艺参数,调控再结晶过程以及采用特殊的变形工艺等方法均可对镁合金的织构进行调控.因此,本文对近几年镁合金织构调控方面的研究成果进行了总结,详细讨论了以上几种方法对镁合金织构类型和强度的影响,为高强塑镁合金的设计和开发提供参考依据.

关键词： PEDOT:PSS/PVA   导电织物   涤纶织物   涂覆-烘干   耐洗涤性   生物相容性  

摘要： 为拓展涤纶织物在电子纺织品领域中的应用，须赋予其导电性，将PEDOT:PSS、EG和PVA混合制备导电涂料，以涤纶织物为基底，通过“涂覆-烘干”的方法制备PEDOT:PSS/PVA涂层导电织物。首先，通过单因素实验探讨涂层导电织物具有良好均匀性的涂覆次数区间，由此确定影响涂层导电织物导电性的3因素3水平，设计正交实验，得到导电性最优组合参数，并测试涂层导电织物的耐洗涤性、力学性能、生物相容性。结果表明：在EG添加量7%、PVA溶液添加量11%、涂覆次数12次的最优组合参数下，该涂层导电织物的电阻为4.48 Ω，体积电阻率为0.09 Ω·cm；洗涤10次后电阻率为1.35 Ω·cm，耐洗涤性较好；急弹性回复性和缓弹性回复性保留率分别为59.77%～70.34%、63.26%～74.43%；经纬向平均断裂强力分别增加59.73 N和40.40 N，断裂伸长率分别增加6.15%和5.78%；与皮肤接触4 h，无红肿过敏等现象，显示较好的生物相容性。

关键词： 镁合金   金属有机框架   防腐材料   涂层   填料   纳米容器  

摘要： 镁合金具有密度小、比强度高、电磁屏蔽性能优异、生物相容性好等优点，是一种具有广阔应用前景的金属结构材料，然而，耐蚀性差是限制其发展的主要因素。近年来，为了解决镁合金在应用环境中严重腐蚀的问题，新兴材料金属有机框架化合物（MOFs）被逐步应用到镁合金表面。MOFs由金属中心及有机配体组成，具有比表面积高、活性位点丰富、结构组成可控、易于功能化等特点，是一种性能优越的新型防腐材料。本文综述了2020年以来镁合金表面MOFs材料的制备方法及防腐应用。首先根据不同的制备方式，将MOFs在镁合金上的合成分为粉体制备和原位合成，综述了沉积法、溶剂热法、电化学法等常见合成手段；其次从缓蚀剂、保护涂层、填料和纳米容器四个方面介绍了MOFs在镁合金上的防腐应用，探讨了不同功能MOFs在镁合金表面的防腐蚀效果，与传统防腐材料相比，MOFs新型材料具有pH响应、可设计性强等特点，进一步扩展了其应用场所；最后总结了MOFs作为防腐材料时异相制备困难、涂层较薄等不足之处，对其在镁合金表面防腐应用做了进一步展望。