关键词： 表面织构   人工关节   摩擦磨损   生物相容性  

摘要： 人工关节材料表面的摩擦学性能和生物学性能一直是制约其使用性能及服役时间的关键因素。表面织构是指采用合适的加工工艺,不改变材料本身的条件下,在其表面制备特定形状、排布和尺寸的微结构阵列,以获得特殊的表面性能,合理的表面织构化设计已被证明具有改善摩擦及生物学性能的能力,但尚未形成明确的设计准则。讨论了表面织构对摩擦学性能与生物学性能的影响,并对织构化人工关节下一步的研究工作进行了展望。

关键词： 粘塑性自洽模型   拉-压不对称性   织构演化   塑性变形机制  

摘要： 在考虑滑移和孪生两大塑性变形机制的基础上,通过修正的粘塑性自洽(VPSC)模型,模拟挤压态AZ31镁合金轴向拉-压过程中的力学行为及微观组织。结合EBSD实验与模拟,分析了不同变形机制对初始挤压态丝织构镁合金产生拉压不对称的机理以及塑性变形过程中的微观组织。结果表明,轴向拉伸变形初期以基面滑移系为主,由于基面滑移的施密特因子较低,导致屈服应力较高;随着应变的增加,棱柱面滑移成为主导变形机制,应变硬化率降低,应力-应变曲线较平稳;轴向压缩变形初期,临界剪切应力较低的拉伸孪晶大量开启导致屈服应力较低;随着拉伸孪晶相对活性的快速降低,应变硬化率迅速提高;轴向压缩后期,随着应力的持续升高,压缩孪晶开始启动,塑性变形积累的应力得到释放,导致应变硬化率降低。另外,从典型晶粒的颜色和孪晶迹线方面解释了沿ED方向压缩时孪晶体积分数较小的原因。

关键词： 镁合金   主要特性   应用优势   汽车工业  

摘要： 中国的镁资源极其丰富,与其他金属材料相比具有显著的特性,被广泛应用于许多行业和领域,镁合金全部产量中有60%用在了汽车工业,并且呈现出增长趋势。本文从镁的特性入手,分析了其应用于汽车工业的主要优势所在,通过阐述镁合金在汽车工业的应用情况,总结出未来一个时期内,我国镁合金产业将会处于一个新的变革时代,镁产业将会实现规模化、智能化、绿色化制造。

关键词： 机械振动   镁合金组织   力学性能  

摘要： 文章以工业上应用比较普遍的AZ91合金为研究对象,利用商用AZ91D镁合金作为合金主要材质,浇筑后对其化学成分进行分析;借助实验研究,就其力学性能的影响结果进行分析。试验结果表明,在镁合金凝固过程中施加低频率机械振动能够细化合金组织,且振动频率和组织细化之间的关系为正相关,低频率机械振动能够有效提高镁合金力学性能。

关键词： 材料   支架材料   三维支架   聚氨酯   生物反应器   生物人工肝   生物相容性  

摘要： 背景:生物反应器是生物人工肝的核心部分,其性能直接关系到生物人工肝支持治疗的效果和作用。将支架材料应用于中空纤维性反应器中有望解决中空纤维型反应器对肝细胞培养支持不足的问题。目的:筛选可用于生物人工肝反应器构建的三维支架材料。方法:检测聚氨酯、壳聚糖、聚乳酸-聚羟乙酸酯支架材料的孔隙率。将HL-7702人肝细胞分别接种于3种支架上,培养4 h时,检测细胞接种率;培养24 h时,检测细胞活性与细胞内乳酸脱氢酶漏出量;培养3 d时,检测细胞内白蛋白合成量。根据上述实验结果选择聚氨酯进行以下实验:鼠尾胶原被覆组,以鼠尾胶原溶液浸泡材料后接种HL-7702人肝细胞悬液;纤维蛋白凝胶组,以含纤维蛋白原的培养液重悬HL-7702人肝细胞,随后接种于支架上;聚氨酯对照组,直接接种HL-7702人肝细胞悬液。培养1,3,5,7 d后,检测细胞活性、细胞内乳酸脱氢酶漏出量与白蛋白合成量。结果与结论:①3种支架均为多孔结构,聚氨酯和壳聚糖有较好的弹性,聚乳酸-聚羟乙酸酯质地较硬,聚氨酯和壳聚糖支架材料的孔隙率显著高于聚乳酸-聚羟乙酸酯(P<0.05);②聚氨酯内的细胞接种率高于聚乳酸-聚羟乙酸酯(P<0.05),低于壳聚糖(P<0.05);聚氨酯、壳聚糖内的细胞活性与白蛋白合成量高于聚乳酸-聚羟乙酸酯(P<0.05);3组间的细胞内乳酸脱氢酶漏出量比较差异无显著性意义(P>0.05);③纤维蛋白凝胶组的细胞分布较聚氨酯对照组、鼠尾胶原被覆组均匀,培养3,5,7 d的细胞活性与白蛋白含量高于聚氨酯对照组、鼠尾胶原被覆组(P<0.05),培养3,5,7 d的乳酸脱氢酶漏出量低于聚氨酯对照组、鼠尾胶原被覆组(P<0.05);④结果表明,聚氨酯支架材料经纤维蛋白凝胶优化培养可用于生物人工肝反应器的构建。

关键词： 冷拉拔   铝镁合金   显微组织   力学性能  

摘要： 熔炼制备不同稀土加入量的Al-3.0Mg-xRE(质量分数/%,x=0,0.12,0.31,RE为La+Ce)合金,研究了该合金的显微组织、硬度和拉伸性能在冷拉拔过程中的演变规律。结果表明:冷拉拔过程中,试验合金的晶粒拉长,第二相拉长并破碎成细小粒子,并在晶界和枝晶界处逐渐聚集呈线状分布,Copper{112}〈111〉型变形织构强度逐渐增高;随着变形量的增大,合金的强度呈线性增大,塑性降低,显微硬度增大;适量稀土(0.12%)的加入能够改善合金组织与力学性能,但过量稀土(0.31%)的加入会导致合金中第二相数量和尺寸的增加,从而降低合金的力学性能。冷拉拔后,Al-3.0Mg-0.12RE合金中第二相的长度最小,数量最少,变形织构强度最高,力学性能最优。

关键词： 镁合金   化学镀锌   铝-锌复合镀层   耐蚀性  

摘要： 为了提高镁合金的耐蚀性,采用电镀铝-化学镀锌工艺在其表面制备了Al-Zn复合镀层。通过镀层形貌观察及物相分析考察了其组成结构,采用电化学方法研究了主盐浓度、络合剂浓度、槽液温度对镀层耐蚀性的影响。结果表明:采用电镀铝-化学镀锌工艺得到的Al-Zn复合镀层平整度、均匀性优异,镀层与基体结合牢固。最佳施镀工艺参数为ZnSO_(4)·7H_(2)O质量浓度40g/L,K_(4)P_(2)O_(7)·3H_(2)O质量浓度150g/L,化学镀液温度为50℃。与基体试样相比,在最佳工艺参数条件下施镀后,试样的腐蚀速率大幅降低。该工艺能够实现很好的电镀效果和防腐蚀性能,具有一定的工业价值。

关键词： Ilizarov技术   抗生素人工骨   下肢长骨骨髓炎  

摘要： 目的:分析和研究Ilizarov技术联合抗生素人工骨对下肢长骨骨髓炎和感染性骨不连的临床治疗效果。方法:纳入我院2017年1月-2020年6月收治的25例下肢长骨骨髓炎和感染性骨不连患者,均采取Ilizarov技术联合抗生素人工骨的治疗方式,观察和分析25例患者的临床治疗效果。结果:治疗后25例下肢长骨骨髓炎和感染性骨不连患者的骨骼愈合时间为(15.46±0.25)个月,C反应蛋白(CRP)和血浆降钙素原(PCT)水平明显低于治疗前,FMA评分和BI指数评分均高于治疗前,具有统计学意义<0.05。结论:Ilizarov技术联合抗生素人工骨在下肢长骨骨髓炎和感染性骨不连患者的治疗中具有显著的临床效果,对促进患者的骨骼愈合和改善肢体运动功能具有积极的帮助,可在临床中广泛推广。

关键词： 透析器   血液相容性   醋酸纤维素膜   磷脂聚合物   仿贻贝结构  

摘要： 目的:研究仿细胞膜结构聚合物2甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱/对硝基苯氧羰基聚乙二醇甲基丙烯酸酯/多巴胺(PMNC)涂层对醋酸纤维素膜(CA)透析器生物相容性的影响。方法:将PMNC聚合物涂敷在CA膜表面,通过体外蛋白质吸附实验和动物体外循环(ECC)实验观察膜表面对纤维蛋白原吸附、血小板、补体和白细胞的黏附及激活的作用。结果:与无涂层CA膜相比,PMNC聚合物涂层CA膜对牛血清白蛋白和纤维蛋白原的吸附量分别下降了81%和82%。在ECC过程中,无涂层组血小板、白细胞计数及纤维蛋白原浓度均出现明显下降,同时β血小板球蛋白、白细胞介素8、凝血酶⁃抗凝血酶复合物、补体片段5a和凝血酶原片段1+2浓度显著上升,而PMNC聚合物涂层组上述指标均没有明显变化。ECC 120 min后无涂层组透析器凝血现象明显,而PMNC聚合物涂层组透析器均未发生凝血。结论:PMNC聚合物涂层能够显著提高CA膜透析器的生物相容性,本研究为进一步将PMNC聚合物涂层应用于医疗器械的表面改性提供了重要的实验依据。

关键词： 光致形变液晶聚合物   偶氮苯   细胞生物相容性  

摘要： 对一种含偶氮苯的光致形变液晶聚合物(PC11AB6)的细胞生物相容性进行了研究,并与其它3种常见生物应用材料(聚苯乙烯、玻璃、聚二甲基硅氧烷)进行了对比。结果表明,经过亲水处理后,4种材料上的Madin-Darby狗肾(MDCK)细胞、人脐静脉内皮细胞(HUVEC)和诱导性多能干细胞(iPSC)的铺展状态无明显差异;在光响应聚合物PC11AB6薄膜上培养的HUVEC中内皮细胞标志物VWF的表达和iPSC中干细胞标志物SOX2和OCT3的表达与其它3种材料相比无显著差异;HUVEC在PC11AB6薄膜上的生长增殖情况与在聚苯乙烯或玻璃上相当,且明显优于聚二甲基硅氧烷。因此,含偶氮苯的光致形变液晶聚合物PC11AB6具备细胞生物相容性,在可控微流体传输、微量生化分析和芯片实验室等领域具有一定的应用前景。