关键词： 单相炭材料   细胞毒性   颗粒脱落   生物相容性   超微结构  

摘要： 对树脂炭、炭纤维、热解炭和石墨4种单相炭材料在模拟体液中进行材料表面颗粒脱落以及生物相容性的研究。采用模拟体液震荡浸泡法研究材料表面颗粒脱落量;用噻唑蓝法和直接接触实验研究材料的生物相容性,用倒置生物显微镜对细胞的生长形貌进行观察。结果表明:在模拟体液中浸泡72 h时4种材料的表面颗粒脱落量均达到峰值,随浸泡时间继续延长,颗粒的脱落量下降并趋于平稳。在168 h内脱落颗粒的总量以石墨最大,为3.01 mg,树脂炭最小,为2.23 mg。4种单相炭材料浸提液接触的细胞在168 h内相对增殖率(relative growth rate,RGR值)均大于75%,细胞毒性等级均为1级。4种单相炭材料均会抑制细胞的生长与增殖,抑制程度由大到小依次为石墨、热解炭、炭纤维和树脂炭。单相炭材料对细胞的毒性机理为:炭颗粒进入细胞造成线粒体降解,使细胞的能量站受到破坏,损伤细胞的DNA,从而导致细胞畸形生长甚至死亡。

关键词： 镁合金   抗拉强度   塑性   弹性模量  

摘要： 研究了铝和锂元素含量不同的Mg-12Gd-1Zn-0.5Zr-0.5Ag(质量分数,%)合金经T6热处理后的组织演变和力学性能。结果表明,T6热处理后,有新的Mg3Gd颗粒从Mg-12Gd-1Zn-0.5Zr-0.5Ag合金中析出,且Mg-12Gd-4Al-3Li-1Zn-0.5Zr-0.5Ag和Mg-12Gd-6Al-5Li-1Zn-0.5Zr-0.5Ag合金中的大多数Al2Li3相变得更细小,分布更均匀。时效态Mg-12Gd-4Al-3Li-1Zn-0.5Zr-0.5Ag和Mg-12Gd-6Al-5Li-1Zn-0.5Zr-0.5Ag合金中的晶粒尺寸和c/a比值相比时效态Mg-12Gd-1Zn-0.5Zr-0.5Ag合金有显著的减小,这有利于提高抗拉强度和塑性。时效态Mg-12Gd-6Al-5Li-1Zn-0.5Zr-0.5Ag合金具有最佳的抗拉强度、弹性模量和塑性匹配,其抗拉强度为210 MPa,弹性模量为50.7 GPa,延性率为24.8%。

关键词： 镁合金   稀土   应用现状  

摘要： 镁合金是比重最轻的结构材料。具有高比强度、高比刚性、良好的磁屏蔽性、优异的制造性和加工性。镁和镁合金作为轻金属材料是非常重要的金属材料。廉价耐热镁合金的应用研究对汽车轻量化和扩大镁合金的应用具有重要意义,但大部分合金只能在室温下使用。当温度超过120℃时,合金的机械特性显著降低,高铝合金也是如此。因此,在要求高使用温度的汽车零部件中,限制了具有优秀铸造加工性的低成本镁合金的使用。因此,近年来,高性能、低成本的阻燃耐热镁合金的开发成为材料科学和产业界关注的焦点之一。

关键词： LZ91镁合金   多向高速冲击   微观组织   裂纹   组织演变  

摘要： 常温下采用霍普金森压杆在冲击气压为0.2MPa~0.7MPa的条件下对LZ91镁合金进行多向高速冲击,结合变形后的微观组织及应力应变曲线,分析应变速率和不同冲击方向对微观组织演变的影响。结果表明,冲击过程中β-Li和α-Mg的滑板效应和形变温升产生的软化作用和加工硬化存在竞争关系,导致随着应变速率增加和材料初始组织中位错密度的增加,应力应变曲线并不呈现单调增加的趋势;当局部应力达到一定程度,就会在材料内部产生绝热剪切带,继而在绝热剪切带内产生位错缠结并形成微型孔洞,最后形成裂纹。

关键词： AZ31B镁合金   成形极限   轧制方向   单向拉伸   双向拉伸   十字形试件  

摘要： 为了分析实际成形过程中AZ31B镁合金产生破裂的原因,并为改善工艺条件提供实用可靠的判据,采用实验和有限元模拟相结合的方法研究AZ31B镁合金的成形极限。分别对沿轧制方向、垂直于轧制方向、与轧制方向成45°的3种方向的试件进行单向拉伸实验,获得AZ31B镁合金的工程应力-工程应变曲线,获得材料的真实应力-真实应变曲线和塑性变形阶段的塑性应变。采用十字形试件进行了不同加载路径下的双向拉伸实验,并进行了相应的有限元模拟仿真,提取实验和模拟结果绘制成形极限图,对有限元模拟和实验结果进行对比分析,发现实验和有限元模拟结果基本吻合,左侧成形极限图高于右侧。

关键词： AZ系镁合金   Al-Mn相   氧化物夹杂   分布   形成机理  

摘要： 以AZ系镁合金(AZ31、AZ80和AZ91)中的Al-Mn相作为研究对象,利用OM、SEM和EPMA等方法研究Al-Mn相在AZ系镁合金中的分布和形成,讨论Al-Mn相在晶内、晶界及氧化物夹杂处的组成,及Al-Mn相在氧化物夹杂处析出机理。结果表明:AZ系镁合金中的Al-Mn相主要为颗粒状、棒状和不规则块状,尺寸均小于30μm,主要分布在初生α-Mg、β-Mg_(l7)Al_(12)相和晶界处,呈弥散分布形态;Al-Mn相为Al_8Mn_5或Al_8(Mn,Fe)_5。AZ系合金中的氧化物夹杂MgO能够诱发Al8Mn5相在其周围以聚集分布的形式析出;通过分析Al_8Mn_5相在MgO夹杂处形成、富集机理,获得Al_8Mn_5相在AZ系镁合金中MgO夹杂处形核长大的析出模式。

关键词： 聚己内酯   羟基磷灰石   多孔支架   生物相容性  

摘要： 采用溶液浇铸法,以二氯甲烷作为溶剂,制备了聚己内酯/羟基磷灰石晶须(PCL/HAw)复合多孔支架,并进行了正交试验,综合分析了不同配方量的PCL和HAw对材料机械性能的影响。结果表明,可通过控制PCL的量来控制支架的力学性能,通过加入HAw提高支架的亲水性能,支架的接触角实验显示其接触角为81°;PCL的结晶度会随着HAw含量的增加而增强,复合多孔支架的抗拉强度为1.43M~9.21MPa,并在PCL与HAw的质量比为100∶3时达到最大;细胞毒性实验显示,PCL/HAw复合多孔支架细胞毒性为0,满足生物材料使用要求。

关键词： 镁合金   热变形   本构方程   动态再结晶  

摘要： 利用Gleeble-3500热模拟试验机对Mg-9Al-3Si-0.375Sr-0.78Y合金试样进行等温恒应变速率压缩实验,研究其在温度250~400℃、应变速率0.001~10s~(-1)条件下的热变形行为。结果表明:在热变形过程中,峰值应力随着应变速率的降低和温度的升高而减小,且峰值应力对应变速率的敏感性随着变形温度的下降而增强。建立了考虑应变的热变形Arrhenius本构模型,模型精度良好,在300,350℃及0.001~10s~(-1)范围内,模型的平均绝对误差分别为1.57%和1.76%;合金的平均变形激活能为183.58k J/mol,平均应变速率敏感指数为0.1616。热变形过程中,α-Mg相呈现明显的动态再结晶特征,β-Mg_(17)Al_(12)相尺寸减小且分布均匀,初生Mg_2Si相较小。在低温(250~300℃)变形时,动态再结晶仅发生在晶界处。在高温(350~400℃)变形时,初生α-Mg晶粒发生了明显的动态再结晶。随着温度的增加和应变速率的降低,再结晶程度提高,再结晶晶粒逐渐长大。

关键词： 镁合金   镁基复合材料   制备工艺   增强相  

摘要： 镁基复合材料是继铝基复合材料后的又一具有竞争力的轻金属基复合材料.综述了近些年来制备镁基复合材料的常用方法及特点,并对镁基复合材料常用增强相进行了概述,对镁基复合材料的发展进行了展望.

关键词： 镁合金   肝素   耐蚀性能   蒙脱石   生物材料  

摘要： 目的为解决镁合金血管支架使血管内皮化、造成再狭窄等问题,在AZ31镁合金表面制备具有抗凝特性的肝素(HS)/蒙脱石(MMT)复合涂层,并研究其耐蚀性能。方法采用水热法在AZ31镁合金表面制备钠蒙脱石(Na-MMT)涂层,在此基础上通过浸泡法以蒙脱石为载体,制备肝素/蒙脱石复合涂层。利用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、X射线衍射仪(XRD)对所得涂层进行表面分析,通过电化学分析和析氢速率测定研究涂层的耐蚀性。结果表面分析结果显示,通过水热法和浸泡法得到了均匀致密的HS-MMT涂层,厚度为41mm。HS-MMT涂层的EDS元素分析图中出现了N、S及蒙脱石的基本元素,同时该涂层的FT-IR和XRD图出现了肝素及蒙脱石的特征峰。耐蚀性研究显示,与AZ31镁合金相比,HS-MMT涂层的自腐蚀电位升高了0.29 V,腐蚀电流密度降低了2个数量级,且其平均析氢速率为0.016 mL/(cm×h),仅为AZ31镁合金平均析氢速率的18%。结论采用水热法和浸泡法在AZ31镁合金表面成功制备了HS-MMT涂层,该涂层具有良好的耐蚀性能,为镁合金血管支架的研究提供了一种新方案。