关键词： 搅拌摩擦加工   AZ61镁合金   加工方向   组织演变   力学性能  

摘要： 采用搅拌摩擦加工技术(Friction stir processing,FSP)对轧制态AZ61镁合金进行单道次加工,利用EBSD和SEM/EDS及室温拉伸、显微硬度测试等表征手段,研究了加工方向对加工区域微观组织演变及其对力学性能的影响规律.结果表明:沿轧制方向(Rolling direction,RD)和横向(Transverse direction,TD)FSP制备的镁合金晶粒尺寸分别为3.5μm和4.3μm,基面施密特因子平均值分别为0.42和0.34;沿RD方向制备的镁合金中第二相呈细小弥散分布,而TD方向的第二相颗粒较为粗大;两个方向制备的镁合金抗拉强度相当,沿RD和TD方向制备的镁合金的屈服强度分别为90 MPa和104 MPa、伸长率分别为34.8%和28.6%,而RD方向制备的镁合金硬度高于TD方向.屈服强度与霍尔佩奇关系不符,受织构影响,而硬度分布符合霍尔佩奇关系.

关键词： Mg−Ca alloys   Mg−Al layered double hydroxides   corrosion resistance   in-situ growth   self-healing  

摘要： Mg−Al layered double hydroxides(LDHs),produced on cast Mg−xCa(x=0.5,0.8,2.0,wt.%)alloys by an in-situ growth method,showed good corrosion resistance compared to the bare magnesium *** influence mechanism of the second phase(Mg_(2)Ca)on LDHs production was *** Ca content increased the amount of Mg_(2)Ca,decreasing the grain size and the corrosion rate of the *** increased amount of the second phase particles and the grain refinement promoted the growth of LDHs,and thus led to the decreasing of corrosion rate of the Mg−xCa alloys with LDHs.A higher Mg_(2)Ca amount resulted in forming fluffy *** to the dual effects of the second phase(Mg_(2)Ca)for LDHs growth and microgalvanic corrosion,LDHs/Mg−0.8Ca showed the lowest corrosion rate.

关键词： 生物可降解材料   羟基乙酸   生物相容性   PLGA支架   结构设计与优化   平面展开   快速降解   设计和优化  

摘要： 目的聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)是一种生物可降解材料,是聚乳酸(PLA)和羟基乙酸(PGA)的共聚物,具有良好的生物相容性,降解方式为体降解。体降解会带来一个降解不均匀的问题,容易出现某一连接位置快速降解断裂,其余部分并未充分降解的情况,造成支架失效,分块脱落,造成危害。因为PLGA的降解性能主要与其受到的拉应力有关,故通过结构设计和优化,使得支架再植入后的应力分布的均匀性得到改善,从而改善支架的降解均匀性。方法将设计的支架平面展开。

关键词： 微波消解   电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)   镍镁合金   镁   铭   桂  

摘要： 研究了以微波消解的方式溶解樣镁合金样品,并采用电感耦合等离子体光谱仪进行样品中镁、铝、硅元素含量的测定,主要研究了溶解参数、高低含量元素工作曲线的绘制、酸试剂及比例的选择、元素波长对樣镁合金中微量元素含量测定的影响。结果表明:使用盐酸-硝酸-氢氟酸以微波消解的方式溶解镍镁合金样品,在基体没有明显干扰的情况下,选择自动匹配法进行谱线校正扣除背景,采用基体匹配法配制标准系列溶液并绘制校准曲线,建立了使用电感耦合等离子体原子发射光谱法测定樣钱合金中镁、铝、硅元素含量的分析方法。镁、铝、硅元素质量分数分析范围分别为0.10%~30.0%,0.0001%~0.50,0.0001%~0.50%,线性相关系数均大于0.999;方法中镁、铝、硅的检出限不大于0.0050%、0.0002%、0.0004%。方法应用于镍镁合金镁、铝、硅元素的测定,结果相对标准偏差(RSD,n=11)小于4%,加标回收率为95%~99%,结果较满意。

关键词： 可降解支架   连续损伤力学   支架材料   算法程序   不均匀腐蚀   独立单元   相邻关系   应力腐蚀  

摘要： 目的针对目前可降解支架均匀腐蚀模型未区分暴露单元与非暴露单元的问题,以及支架材料应力腐蚀阈值未随着降解进度而动态变化的问题,提出面向独立单元设置腐蚀属性和材料属性的解决方案,通过编写相应的算法程序以实现支架不均匀腐蚀过程的模拟。方法基于连续损伤力学原理,采用Abaqus/Explicit进行支架模型结构力学的有限元分析;通过VUSDFLD子程序对支架模型中单元的每个积分点上计算的函数单独定义;根据单元相邻关系,判别暴露单元与非暴露单元。

关键词： Mg-Nd-Zn-Zr合金   DCPD涂层   血管新生   成骨分化   骨再生   骨组织工程  

摘要： 目的·研究含有钙磷涂层(CaHPO4·2H2O,DCPD)的JDBM(Mg-Nd-Zn-Zr)镁合金支架体内外促血管新生和骨缺损修复的生物学效应。方法·应用模板复制法和化学沉积法构建JDBM-DCPD和JDBM-MgF2支架,使用微型CT(micro-CT)和扫描电子显微镜检测2种支架的表征。在支架表面种植骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cell,BMSC)并通过CCK-8实验及细胞黏附实验观察支架对细胞的生物相容性。通过Transwell细胞迁移实验和成管实验检测支架浸提液对内皮细胞系***926细胞迁移和成管能力的影响,并通过免疫荧光染色进一步观察血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)的分泌情况;通过碱性磷酸酶和茜素红染色检测浸提液对BMSC成骨能力的影响。构建SD大鼠股骨髁临界性骨缺损模型并植入支架,术后8周通过Microfil血管灌注、micro-CT扫描、组织切片染色等方法评估JDBM-DCPD支架的促血管新生及促成骨能力。结果·JDBM-DCPD支架的主孔径为400~450μm,钙磷颗粒均匀分布在孔壁上,大小为15~25μm。BMSC能够在JDBM-DCPD支架表面黏附且生长良好。与对照组和JDBM-MgF2支架浸提液相比,JDBM-DCPD支架浸提液在体外能够显著促进***926内皮细胞迁移、成管以及VEGF的表达,同时可显著增强BMSC早期和晚期成骨分化。体内植入8周后,JDBM-DCPD支架促进缺损区血管和新骨再生作用显著优于JDBM-MgF2支架。结论·JDBM-DCPD支架在体内外实验中展现了优良的成血管效应,特别是在体内植入后可以实现早期血管化,从而更加有效地促进骨再生。

关键词： 镁合金   阻燃   合金化  

摘要： 镁合金在熔炼和热加工过程中具有很强的氧化性,目前主要的保护措施有熔剂保护、气体保护和合金化阻燃三种方法。合金化阻燃是最理想保护措施,通过目前合金化阻燃的基本原理及研究进展,指出合金化阻燃和无污染气体复合保护是外来镁合金阻燃方向发展的趋势。

关键词： 等通道转角挤压   超细晶粒   有限元分析   硬度分析   X射线衍射分析  

摘要： 采用有限元仿真和实验相结合的方法对AZ31镁合金等通道转角挤压过程进行研究,确定了优化后的模具型腔形状和合理的工艺参数,为ECAE研究提供了可靠的理论参考和工艺方案。对挤压试样进行了X射线衍射分析,结果表明,ECAE是一个非均匀的剧烈塑性变形过程,产生剧烈塑性变形的主要形式为位错滑移。随着变形的不断累积,镁合金挤压件中的位错不断增殖,逐渐产生位错线,最终晶界增多,晶粒细化。同时进行了力学测试分析,得到了多道次ECAE试样的力学性能分布规律,结合有限元分析结果,在AZ31镁合金多次ECAE中,选择优化的模具型腔几何形状、合理的工艺参数和挤压线路可以避免挤压试样的变形不均匀性。

关键词： 镁合金   水滑石膜   制备方法   耐蚀性  

摘要： 镁合金具有一系列优异的性能而被应用于许多领域,但在实际环境中镁合金易受到腐蚀,需要对其表面进行防护。水滑石具有酸碱双性、可调控性、记忆效应、层间阴离子可交换性和热稳定性,近年来受到研究者的青睐。基于这些特性研究者开发了使用阴离子交换法和水热法制备不同特性的水滑石膜,通过两步法、电场辅助、超声辅助提升膜层制备效率,水滑石膜能够有效阻挡腐蚀介质与基体的直接接触,但可能出现膜层结合力不强、致密性不够等问题。为了进一步提升水滑石膜的耐蚀性,后来根据缓蚀剂表面修饰改性、低表面能物质修饰改性和复合膜制备等对水滑石膜进行改性工艺的研究。最后对水滑石膜的发展趋势及应用前景做出了展望。

关键词： 材料   壳聚糖   胶原蛋白   水凝胶   生长因子   小鼠   心肌梗死   生物相容性   心功能  

摘要： 背景:单独应用壳聚糖或胶原蛋白可改善心肌梗死区微血管密度,参与心肌梗死后的短期心肌修复,基于此课题组制备了温敏性壳聚糖-胶原复合水凝胶,证实其具有良好的理化性能,适合作为心肌组织工程支架材料。目的:制备负载碱性成纤维细胞生长因子(basic fibroblast growth factor,bFGF)的壳聚糖-胶原蛋白复合水凝胶,分析其理化性能、生物相容性及治疗小鼠心肌梗死的预后疗效。方法:①将bFGF分别负载于壳聚糖-胶原蛋白复合水凝胶与壳聚糖水凝胶中,检测水凝胶中bFGF的释放效率;②将H9C2心肌细胞分别接种于负载bFGF的两种水凝胶中,采用CCK-8法检测细胞增殖;③构建C57BL/6J小鼠心肌梗死模型,随机分3组干预:空白组心肌梗死区注射PBS,对照组注射负载bFGF的壳聚糖水凝胶溶液,实验组注射负载b FGF的壳聚糖-胶原蛋白复合水凝胶溶液,术后28 d进行超声心动图检测与心肌组织学观察。实验获得山西医科大学伦理委员会批准。结果与结论:①相较于壳聚糖水凝胶,壳聚糖-胶原蛋白复合水凝胶可促进凝胶中bFGF的释放;②相较于负载bFGF的壳聚糖水凝胶,负载bFGF的壳聚糖-胶原蛋白复合水凝胶可促进心肌细胞的增殖;③超声心动图显示,实验组、对照组的左心室射血分数与左室短轴缩短率均高于空白组(P<0.05),实验组的左心室射血分数与左室短轴缩短率均高于对照组(P<0.05);④心肌组织学观察显示,实验组、对照组的心肌梗死面积均小于空白组(P<0.05),梗死区室壁厚度大于空白组(P<0.05);实验组的心肌梗死面积均小于对照组(P<0.05),梗死区室壁厚度大于对照组(P<0.05);⑤结果表明,负载bFGF的壳聚糖-胶原蛋白复合水凝胶具有良好的生物相容性,动物体内移植后可显著减缓心肌梗死后的心室重构。