关键词： ZXJ310镁合金   高压扭转(HPT)   退火处理   体外降解  

摘要： 利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、能谱仪(EDS)、腐蚀失重实验以及电化学工作站研究了退火处理对高压扭转变形(HPT)ZXJ310合金的微观组织和体外降解性能的影响。结果表明:高压扭转态ZXJ310镁合金在150℃退火时,随着退火时间延长(0~4 h),合金的平均晶粒尺寸由高压扭转态的98.3 nm,分别增长至169.8,217.6,220.2和259.5 nm。通过TEM观察可知,ZXJ310镁合金中的位错密度明显降低;电化学测试显示:随着退火时间延长,腐蚀电位明显增加,ZXJ310镁合金Nyquist图谱中的容抗弧半径逐渐增加,退火4 h后高压扭转ZXJ310镁合金的电化学腐蚀速率可以降低至0.32 mm·y^(-1);ZXJ310镁合金在模拟体液中的浸泡失重试验结果也表现出同样的趋势,3~4 h退火后的ZXJ310镁合金的耐蚀性显著提升;对ZXJ310镁合金的腐蚀产物分析可知,退火处理显著改善合金在模拟体液(SBF)溶液中的浸泡腐蚀行为,增加腐蚀产物膜层的致密性和稳定性,但不会对合金腐蚀产物的类型产生影响。不同状态下ZXJ310镁合金在相同浸泡条件下产生的腐蚀产物种类没有区别,浸泡120 h后均能产生含羟基磷灰石的Ca-P化合物。

关键词： 镁合金   热处理   挤压   显微组织   耐腐蚀性  

摘要： 通过光学显微镜、电镜、XRD对固溶态、挤压态、时效处理挤压态AZ91D合金进行显微组织分析观察;对铸态、固溶态、挤压态AZ91D镁合金进行动电位极化、盐雾腐蚀试验、浸泡腐蚀失重试验。结果表明,挤压态AZ91D镁合金耐腐蚀性能优于固溶态的,时效处理后的挤压态AZ91D镁合金耐腐蚀性能好于挤压态的。固溶处理使β-Mg_(17)Al_(12)相不断溶解于α基体中形成过饱和固溶体,固溶态AZ91D镁合金在热挤压过程中不断从过饱和固溶体α基体中析出大量沿晶界分布的β相。Al元素可提高镁合金的腐蚀电位,降低镁合金腐蚀倾向性,从而延缓了腐蚀速度,使挤压态AZ91D镁合金的耐腐蚀性能提升。时效过程消除了在热挤压过程中材料内部出现的残余应力,使β-Mg_(17)Al_(12)相沿晶界分布更为均匀,进一步提升了AZ91D镁合金的耐腐蚀性能。

关键词： 棉织物   功能性纺织品   抗菌性能   医用敷料   涂层改性   生物相容性  

摘要： 为使医用棉基敷料在伤口管理中能同时对伤口进行安全有效的消毒处理,以增强棉基敷料在医用领域的使用价值,采用羧甲基纤维素钠(CMC)/聚乙烯吡咯烷酮(PVP)混合聚合物溶液对棉织物进行浸泡处理,借助CMC的成膜性促使聚合物涂层在棉织物表面快速形成,之后经吸附溶胀碘化钾后使用过氧化氢溶液处理,获得了一种稳固碘释放抗菌棉织物。测试了不同整理条件下抗菌棉织物对水分子和碘离子的吸附效果,分析了其抗菌性能和生物相容性,并对其用于伤口愈合的效果进行了研究。结果表明:所制备棉织物能够增强对I_(2)的络合能力,利于I_(2)缓释从而增加使用时效;伤口愈合实验证实涂层棉织物络合I_(2)后,可有效杀死伤口处的细菌加速伤口愈合;体外抗菌实验证实涂层棉织物对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的杀灭效果高达99%,而细胞毒性实验显示整理后棉织物对细胞组织几乎无毒副作用,细胞存活率均在90%以上。这种简单而有效的制备策略对于制造用于临床伤口消毒及治疗的功能性纱布等医用纺织品具有巨大的开发潜力。

关键词： 人工骨浆   同种异体骨   四肢骨折骨缺损   围手术期指标   影像学情况   功能评分   安全性  

摘要： 目的探究人工骨浆联合同种异体骨治疗四肢骨折骨缺损的应用价值。方法选取2021年8月至2022年8月于赣南医学院第二附属医院接受手术的160例四肢骨折骨缺损患者作为研究对象,采用随机数字表法将其分为对照组、人工骨浆组、异体骨组和联合治疗组,每组各40例。对照组患者采取自体松质骨填充于骨缺损部位;异体骨组患者取骨组织库中提供的同种异体骨在骨缺损处填实;人工骨浆组使用人工骨浆,手动塑形后挤压到骨空隙处进行填充,联合治疗组联合骨浆和同种异体骨在骨缺损位置进行填充。比较四组患者的围手术期指标、影像学情况、功能评分及并发症发生情况。结果联合治疗组的术中出血量、术后引流量、手术费用均少于其他三组,且手术时间、住院时间均短于其他三组,差异有统计学意义(P<0.05);联合治疗组的生活质量健康调查简表(SF-36)评分、诺丁汉健康量表(NHP)评分、视觉模拟评分法(VAS)满意度评分均高于其他三组,且VAS疼痛评分均低于其他三组,差异有统计学意义(P<0.05);影像学情况显示,联合治疗组患者6个月后X线示植骨处均有骨痂生长,且1年骨性愈合率均高于其他三组,差异有统计学意义(P<0.008);联合治疗组的并发症总发生率低于其他三组,差异有统计学意义(P<0.008)。结论针对四肢骨折骨缺损患者,采取人工骨浆联合同种异体骨治疗有助于改善患者围手术期指标、促进骨愈合速度,同时降低并发症发生率并提高生活质量,且总体治疗的安全性更高。

关键词： 镁合金   Johnson-Cook断裂损伤模型   应力三轴度   有限元模拟  

摘要： 采用试验和有限元数值模拟相结合的方法,分析了应力三轴度对AZ31镁合金断裂应变的影响。对光滑试样和3组不同缺口半径的试样以0.5 mm/min的拉伸速度进行准静态拉伸试验。然后,选取三组试样数据建立了AZ31镁合金在室温下关于应力三轴度对断裂应变影响的模型。将建立的损伤模型代入ABAQUS有限元软件中进行模拟仿真,模拟结果与其余一组试验结果基本一致,验证了该模型的正确性。

关键词： 镁合金   翻边   单点渐进成形   数值模拟   回弹  

摘要： 目的以AZ31B镁合金板为研究对象,研究初始成形角、工具直径、成形温度及层间距对单点渐进圆孔翻边精度的影响规律。方法使用有限元软件对2 mm厚的镁合金板材进行数值模拟,通过计算翻边直壁处的平均回弹量,得出不同工艺参数对单点渐进圆孔翻边直壁轮廓的影响规律。通过正交实验分析了交互作用下工艺参数对圆孔翻边直壁处平均回弹量的影响,通过极差分析确定了最优工艺参数组合,并通过实验对所得结果进行了验证。结果随着初始成形角的增大、工具直径的增大、成形温度的升高及层间距的减小,圆孔翻边制件直壁处的成形精度提高,各因素按影响程度由大到小的顺序依次为:成形温度、初始成形角、工具直径和层间距。成形精度最高的工艺参数组合如下:初始成形角为30°、工具直径为10 mm、成形温度为275℃、层间距为0.5 mm。结论采用仿真模型模拟单点渐进圆孔翻边过程具有较高的准确性,使用优化后的工艺参数得到翻边零件直壁区域的最小厚度以及平均回弹量与仿真结果误差均在3%以内,升高温度可以明显提高单点渐进圆孔翻边的制件精度。

关键词： 微弧氧   AZ91D   镁合金   高锰酸钾  

摘要： 采用微弧氧化(MAO)的方法在硅酸盐体系碱性电解质液在AZ91D镁合金基体表面上获得了颜色均匀、致密性好的微弧氧化陶瓷膜。采用扫描电子显微镜(SEM)观察陶瓷膜微观形貌,用X射线衍射仪(XRD)分析了物相,用盐水浸泡试验考察了陶瓷膜防腐蚀性能。讨论了高锰酸钾浓度对陶瓷膜的表面形貌和性能的影响。结果表明,微弧氧化膜主要由MgAl_(2)O_(4)和MgO相组成。当高锰酸钾添加量为0.5 g/L,柠檬酸为1.5 g/L时所得膜层更加致密,膜层的综合性能最好。

关键词： 激光选区熔化   镁合金   微观结构   力学性能   缺陷   热处理  

摘要： 镁合金作为最轻的金属结构材料,在汽车制造、生物医疗等领域具有极大的应用潜力。激光选区熔化成形镁合金具有高效的制备性能、良好的成分均匀性、优异的力学性能和耐腐蚀性能,因此激光选区熔化成为一种重要的镁合金制备和改性方法。对近几年激光选区熔化镁合金的研究进展进行了综述,从激光工艺参数(激光类型、体能量密度、激光功率、扫描速度、扫描模式、层厚、扫描间距、气氛控制与进粉速度)和粉体状态(粉末形状、粒径分布、粉末对激光束能量吸收率、粉末化学成分)2个方面讨论了该工艺的关键技术;按照纯镁、非稀土镁合金体系、稀土镁合金体系的分类,对激光选区熔化成形镁及镁合金的致密度与微观结构、力学性能与耐腐蚀性能进行了总结;分析了工艺参数与合金成分两方面对该工艺成形镁合金缺陷的影响。为减少激光选区熔化成形镁合金缺陷、均匀化晶粒、溶解硬脆二次相或析出强化相进而改善合金的结构与性能,许多研究对激光选区熔化成形镁合金进行了热等静压、固溶热处理和时效热处理,总结了上述处理方式对AZ体系、WE体系与Mg-Gd体系镁合金的改善效果。最后展望了激光选区熔化成形镁及镁合金在各领域的应用前景与未来可以进行研究的方向。

关键词： cast magnesium alloy   ratchetting   multiaxial loading   loading path   stress level  

摘要： The nonproportional multiaxial ratchetting of cast AZ91 magnesium (Mg) alloy was examined by performing a sequence of axial-torsional cyclic tests controlled by stress with various loading paths at room temperature (RT).The evolutionary characteristics and path dependence of multiaxial ratchetting were *** illustrate that the cast AZ91 Mg alloy exhibits considerable nonproportional additional softening during cyclic loading with multiple nonproportional multiaxial loading paths;multiaxial ratchetting presents strong path dependence,and axial ratchetting strains are larger under nonproportional loading paths than under uniaxial and proportional45°linear loading paths;multiaxial ratchetting becomes increasingly pronounced as the applied stress amplitude and axial mean stress ***,stress-strain curves show a convex and symmetrical shape in axial/torsional *** ratchetting exhibits quasi-shakedown after certain loading *** abundant experimental data obtained in this work can be used to develop a cyclic plasticity model of cast Mg alloys.

关键词： 骨科植入物   抗菌   电化学沉积   氢氧化镁   氧化镁   生物相容性  

摘要： 骨科植入物相关感染已严重影响手术效果及术后康复,因此需研究具备良好抗菌性能及生物活性的涂层。首先确定电化学沉积氢氧化镁[Mg(OH)_(2)]及氧化镁(MgO)涂层的制备条件,在钛表面沉积不同时间的Mg(OH)_(2)及MgO涂层,评价并比较2种涂层的体外抗菌及生物相容性。各组样品表面均匀分布颗粒样物质[Mg(OH)_(2)及Mg O],颗粒密度与覆盖率随沉积时间增加。Mg(OH)2及MgO涂层对金黄色葡萄球菌及大肠杆菌均具良好抗菌性且抗菌率随沉积时间增强。沉积≤3 h,Mg O抑菌率显著高于Mg(OH)_(2);沉积≥6 h,两者`抑菌率均接近100%。Mg(OH)_(2)及MgO涂层细胞毒性随沉积时间上升,其中沉积0.5、1.0 h的2组样品毒性随培养时间下降,其余3组随培养时间上升。沉积0.5 h的Mg(OH)_(2)及MgO样品与细胞共培养5 d时的细胞存活率为152%、90%;沉积12 h的2组样品与细胞共培养5 d时细胞存活率为2%、6%。研究表明电化学沉积法可成功制备Mg(OH)_(2)涂层,且煅烧后可获得Mg O涂层。沉积1h的Mg(OH)_(2)及Mg O涂层样品具备良好抗菌性能的同时细胞毒性较小。