关键词： 成形极限图   动态冲击成形   准静态成形   流体介质   微观组织  

摘要： 基于Nakazima半球凸模胀形试验,对AZ31镁合金板材进行了成形极限试验,探究了AZ31镁合金板材在准静态-动态冲击流体温热复合成形下成形极限分布规律。结果表明,温度升高会提升AZ31镁合金板材的极限应变,对比准静态与复合成形两种方式下的极限应变发现, AZ31镁合金板材在准静态-动态复合成形下极限应变值更高,塑性成形性能得到改善。对两种成形方式下的断口形貌扫描进行分析,结果表明,准静态-动态复合成形的韧窝比准静态成形的韧窝多且深。对不同成形方式试样在室温、 100及200℃下进行了EBSD分析,发现在室温时,复合成形出现了少量{10-12}拉伸孪晶协调变形。在100℃时,复合成形引入细而薄的拉伸孪晶片层,切割细化晶粒,塑性较准静态成形得到提升。200℃下比准静态成形产生更多的再结晶晶粒是复合成形塑性提高的主要原因。

关键词： AZ31镁合金   预置孪晶   等通道转角挤压   晶粒细化   动态再结晶  

摘要： 为了探究剪切变形对预置孪晶AZ31镁合金组织和力学性能的影响,对应变量为5%的预置孪晶试样在250℃进行了不同道次的等通道转角挤压(ECAP),随后对不同状态试样进行了显微组织观察和室温单轴拉伸测试。结果表明:预置孪晶试样经过ECAP变形后,试样组织与商用挤压态合金相比明显细化,延展性获得较大提高;且随着挤压道次的增加,合金晶粒更加细小均匀,延展性改善更加显著。其中,挤压四道次合金的室温断后伸长率较挤压态棒材提高了约163%,表明预置孪晶后引入剪切变形能有效提高镁合金棒材的室温塑性。

关键词： 胫骨感染性骨缺损   诱导膜技术   自体骨   异体骨   磷酸钙   骨形态发生蛋白2   人工骨  

摘要： 背景:尽管Masquelet技术在临床的应用取得了广泛成功,但目前优化该技术各个环节的研究仍在不断开展,其中加快植骨后骨愈合速度、缩短骨愈合时间是医生关注的焦点。目的:观察磷酸钙复合重组人骨形态发生蛋白2材料修复胫骨感染性骨缺损的效果。方法:选择2017年6月至2022年6月简阳市人民医院收治的感染性胫骨缺损患者31例,均接受Masquelet技术分期治疗,二期手术根据植骨材料的不同分为对照组(n=15)与研究组(n=16),对照组植入异体骨/自体骨颗粒,研究组植入磷酸钙复合重组人骨形态发生蛋白2/自体骨颗粒。二期术后6个月,检测患者外周血白细胞数、C-反应蛋白、血沉等炎性指标,记录影像学骨愈合时间、骨愈合X射线评分、骨缺损愈合分级和邻近关节功能,观察是否存在钉道感染、植入吸收、取骨区疼痛、感染等情况。结果与结论:①两组患者二期术后6个月外周血白细胞计数、血沉、C-反应蛋白水平均低于一期术前(P<0.05),两组间各指标比较差异无显著性意义(P>0.05);②研究组骨愈合时间短于对照组(P<0.05);③研究组患者二期术后6个月的骨愈合X射线评分高于对照组(P<0.05),骨缺损愈合优良率与邻近关节功能优良率均高于对照组(P<0.05);两组间感染复发率与并发症发生率比较差异均无显著性意义(P>0.05);④结果表明,Masquelet技术二期术中应用磷酸钙复合重组人骨形态发生蛋白2治疗胫骨感染性骨缺损的愈合效果良好、安全性高。

关键词： 金属材料   工程结构材料   镁合金   交通运输业   轻量化材料   减振性   散热性能   节能减排  

摘要： 产品轻量化已成为当今时代交通运输业贯彻落实双碳政策的发展趋势,通过装备轻量化不仅能节能减排,且能升级运载能力。轻量化材料涉及多种工程金属材料,其中镁合金作为最轻的工程结构金属材料,被誉为“21世纪绿色的工程结构材料”。其具有密度小、减振性优、电磁屏蔽性佳、散热性能好等系列优点,因此在结构轻量化方面应用表现出很好潜质。镁合金作为具有巨大发展前景的冶金新材料,其在交通工具轻量化方面展示出独特优势。

关键词： 壳聚糖   丙烯酸-N-琥珀酰亚胺酯   水凝胶   外泌体  

摘要： 壳聚糖作为一种天然的氨基多糖,拥有良好的生物相容性和资源可再生性,但是较差的力学性能限制了其更广泛的应用。本研究以丙烯酸、N-乙烯基吡咯烷酮和丙烯酸-N-琥珀酰亚胺酯为单体聚合得到三元共聚物大分子交联剂,然后将其与壳聚糖溶液混合后制备壳聚糖水凝胶。采用红外、热重、SEM等对合成的聚合物及壳聚糖凝胶的组成、形貌和热稳定性进行了表征。结果表明,丙烯酸-N-琥珀酰亚胺酯共聚物的数均分子量为111900,具有一定的水溶性,与壳聚糖形成的水凝胶有良好的力学性能、溶胀性能和水蒸气渗透速率。在PBS(pH=7.4)中交联的凝胶膜与酸性条件下制备的凝胶膜相比,热分解温度提高,水接触角变大,力学性能得到较大提升。细胞毒性实验表明壳聚糖凝胶有良好的生物相容性,人脂肪干细胞在壳聚糖凝胶膜上会形成细胞簇并分泌外泌体。将壳聚糖凝胶膜覆盖在脂肪干细胞上,细胞能正常生长并分泌外泌体。因此,壳聚糖凝胶具有负载外泌体后应用于皮肤敷料的潜力。

关键词： 镁合金   增强相   显微组织   力学性能   弹性模量  

摘要： Mg-7Gd-5Y-1Nd-0.5Zr (%,质量分数;VW75)是一种获得批量应用的超高强耐热镁合金,但其弹性模量仅约为45 GPa,制约了其减重效果的充分发挥。以提升该合金弹性模量为目的设计了3种成分合金:VW75+1Si, VW75+2Si和VW75+2Si+2Zn(%,质量分数),利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、 X射线衍射(XRD)等研究了“铸锭→均匀化→挤压”过程的显微组织演变,研究了3种合金在200℃的时效硬化行为,并对挤压态和T5态合金的室温拉伸性能和动态弹性模量进行了测试。结果表明:VW75合金添加Si后在熔体中形成高熔点自生增强相颗粒,增强相存在严重的沉降现象。XRD分析表明增强相为Gd_(5)Si_(3), YSi和Zr_(5)Si_(3),并且多数RE-Si(RE:稀土元素)增强相颗粒同时具有两个成分迥异的区域,即心部的富Y区和外层的富Gd区,暗示熔体降温过程中YSi先形核,Gd_(5)Si_(3)随后以YSi为异质核心析出,添加Zn元素加重了沉降。3种铸态合金中增强相平均粒径位于3.8~5.5μm区间,挤压后被破碎细化至3.4~3.7μm,且分布更加均匀。制备的3种合金中,VW75+2Si+2Zn合金铸态、挤压态和T5态弹性模量最高;挤压态VW75+2Si+2Zn合金具有最大的增强相面积分数(~9.4%)且增强相平均粒径仅~3.5μm,其T5(挤压+人工时效)态弹性模量最高,达到53.4 GPa,但由于RE-Si增强相的出现严重弱化了稀土元素的固溶强化作用,造成抗拉强度和屈服强度大幅降低,同时造成该合金没有时效硬化效应。

关键词： 生物可降解   合成纤维   复合纤维   纺丝   生物相容性  

摘要： 介绍当前研究的几种生物可降解材料结构、性能及其纤维的制备方法和应用。针对研究较热的聚乳酸、聚羟基脂肪酸酯、聚对苯二甲酸⁃己二酸丁二醇酯、聚丁二酸丁二醇酯和聚乙交酯纤维,概述了其研究开发进展,并分析了其性能特点和不足;结合目前复合纤维的发展情况,探究了几种常见的生物可降解复合纤维的性能和研究现状。认为:通过材料的共聚、共混、复合、改性及纺丝工艺的优化等方式,可以改善纤维的可纺性能,降低生产成本,加大规模化生产,促进生物可降解纤维的应用和发展。

关键词： 铝镁合金   焊接技术   气孔   缺陷   有效对策  

摘要： 随着科学技术持续发展,各种类型的新型材料已经在应用领域发挥价值,而且不断扩展使用范围。铝合金就是先进科技成果,其中的科技含量非常高,独特之处在于,其具有良好的耐腐蚀性,低温强度比较高,与其他的金属相比较,质量相对比较轻,而且持久耐用。当前,该种材料已经被工业企业所关注,并大量应用,特别是比较特殊的石油化工企业以及低温工程中,更加青睐于该种材料,主要发挥强度高且具有耐腐蚀性的特性。但仍需要注意一个重要问题,就是铝镁合金比较坚硬,质量轻,而且壁薄,因此,在进行焊接的过程中容易产生气孔,严重影响工程质量。为了有效规避和处理这方面的问题,本论文研究铝镁合金焊接气孔并提出相应对策。

关键词： 数值模拟   多场耦合   镁合金扁锭   半连续铸造   差相脉冲电磁  

摘要： 本文以大规格镁合金扁锭半连续铸造为研究对象,采用基于多场耦合的数值模拟技术模拟了差相脉冲磁场作用下镁合金扁锭半连续铸造过程中的宏观物理场,研究了差相脉冲磁场相位差对电磁力、温度场、凝固过程、溶质元素分布及宏观偏析的影响。结果表明:相位差对凝固中后期影响更明显。当相位差从0°增至72°时,凝固初期换热有所减弱;而凝固中后期换热增强,液穴深度明显变浅,中心部位凝固速度加快,横截面内温度场变均匀。此外,适当提高相位差至72°有利于缓解两相区内贫溶质的问题,减少凝固后横截面内最大负偏析率和整体偏析率;相位差继续增大到108°不仅明显削弱了凝固前期的换热强度,而且还会削弱凝固中后期的换热强度,使液穴变深,凝固速度减慢,偏析率增大。

关键词： 挤压速度   Mg-6Zn合金   显微组织   动态再结晶  

摘要： 设计了一种Mg-6Zn-0.5Gd-0.1Nd镁合金,利用热挤压变形方法使其力学强度获得提高。通过实验测试手段研究挤压速度对其微观组织的影响。研究结果表明:在合金中形成了许多小尺寸再结晶晶粒与部分具有条状外形的组织;对合金进行挤压处理的过程中出现了动态再结晶现象;当增大挤压速率后,形成了更高比例的动态再结晶体组织;在挤压态合金内形成了以MgZn_(2)相为主的第二相,形成了Mg_(3)YZn_(6)相与低比例的Ca_(2)Mg_(6)Zn_(3)相。该研究为后续的冶金试样的力学性能研究奠定一定的理论基础。