关键词： 医用镁合金   耐腐蚀性   可降解性  

摘要： 本文针对可降解吸收的医用镁合金的耐腐蚀性较差、在临床上的应用受到了很大的限制的问题,介绍了3种典型医用镁合金耐腐蚀性能的变化和近几年有关可降解医用镁合金的腐蚀研究进展,总结了研究可降解医用镁合金耐腐蚀性能的实验方法和结果。结论是未来医用镁合金既要充分发挥其可降解吸收的优点,又要把控好在人体服役期间的降解速度。

关键词： Al-4B中间合金   AZ31镁合金   晶粒尺寸   力学性能  

摘要： 通过KBF4与熔融铝反应制备了Al-4B中间合金,研究了不同质量分数(0%~2.0%)Al-4B中间合金作为孕育剂对AZ31镁合金晶粒尺寸和力学性能的影响。结果表明:Al-4B中间合金由AlB2和α-Al相组成;Al-4B中间合金的添加可以明显细化AZ31镁合金的晶粒,提高晶粒尺寸的均匀性,降低孔隙率,Al-4B中间合金质量分数为1.0%时,晶粒细化效果最明显;随着Al-4B中间合金含量增加,AZ31镁合金的硬度、抗拉强度、屈服强度和断后伸长率均增大,屈服强度与晶粒尺寸符合Hall-Petch关系,AZ31镁合金力学性能的改善主要与AlB2相产生的细晶强化、弥散强化以及铸造组织孔隙率降低有关。

关键词： 聚乳酸   阻隔性能   降解性能   韧性   生物相容性   改性  

摘要： 聚乳酸(PLA)是一种完全可降解的高分子材料,且具有良好的力学性能,应用前景广阔;但传统聚乳酸的耐热性、韧性较差,阻隔性也有一定局限。因此,需要对其进行物理、化学改性才能满足应用环境的要求。对乳酸单体的制备以及聚乳酸的合成方法进行了介绍;对聚乳酸的基本性质、阻隔性能、降解性能,以及在包装行业、农业生产、医疗行业中的应用等进行了综述;对聚乳酸的改性方法和改性效果进行了分析。最后对聚乳酸的研究方向和应用前景进行了展望。

关键词： 数字光处理   阻聚剂   增材制造   羟基磷灰石支架   点阵结构   生物相容性  

摘要： 由创伤、骨肿瘤切除、交通事故等原因引起的骨缺损使骨支架的需求增加.增材制造技术在制造个性化复杂结构骨支架方面具有突出优势.采用数字光处理(DLP)技术成形出金刚石结构、菱形十二面体结构和八角桁架结构3种点阵结构的羟基磷灰石[Ca_(10)(PO_(4))6OH_(2),HA]陶瓷素坯,进而成功烧结出孔隙率为70%的3种点阵结构HA陶瓷支架,烧结后孔径最小为200~300μm.结果表明,1300℃烧结后的HA陶瓷部分分解为了β-磷酸三钙,且陶瓷晶粒之间结合致密.力学强度模拟与实际结果相符,八角桁架点阵结构的平均抗压强度最大,为3.16 MPa.经体外细胞实验表明,HA陶瓷骨支架表面有利于骨间充质干细胞(rBMSCs)良好的铺展粘附,DLP制备的HA陶瓷具有良好的生物相容性.DLP技术成形高精度点阵结构HA陶瓷骨支架在骨组织工程中有望得到广泛的应用.

关键词： 镁合金   有限元模拟   ECAP   模具拐角   模具圆心角  

摘要： 本文利用有限元软件对镁合金ECAP变形工艺进行了二维动态模拟,分析了不同模具拐角和模具圆心角镁合金试样的变形分布情况,并通过计算的方法研究了试样的变形均匀性。结果发现不同模具拐角时试样上、中、下部位的变形程度并不相同,中上部的变形程度要大于试样下部。计算得到,模具拐角为120°时,试样的变形相对均匀。而模具圆心角不同时,试样不同部位的变形各不相同。模具圆心角为52°时,试样整体变形较均匀。模具圆心角的大小还影响着死区的大小和试样的翘曲程度。为后续实验提供了可靠的理论依据。

关键词： 硝酸镧   化学转化膜   成膜温度   镁合金   耐蚀性  

摘要： 为了探究镁合金表面单纯镧盐转化膜的最佳成膜温度,采用不同成膜温度在镁合金表面制备了镧盐转化膜,利用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)对膜层表面形貌及成分组成进行观察分析,采用点滴试验和电化学方法对膜层耐蚀性能进行了探究。结果表明:镁合金试样表面生成了镧盐转化膜,不同成膜温度所得试样的表面存在大小不一的裂纹,其中20℃获得的镧盐转化膜表面裂纹最少;EDS结果表明镁合金表面形成的镧盐转化膜主要组成为La和O元素,XRD结果表明转化膜主要组成是氢氧化镧;点滴试验结果显示20℃获得的镧盐转化膜耐蚀效果最好,电化学测试结果与点滴试验结果存在一致性,相对未处理镁合金试样,自腐蚀电位正移了865 mV,自腐蚀电流密度下降了4个数量级,阻抗模量增加了约4个数量级。

关键词： Equal channel angular bending   Magnesium alloy   Thin sheet   Texture   Grain boundary   Mechanical properties  

摘要： Analysis of the recently proposed equal channel angular bending(ECAB)process is provided on thin hotrolled AZ31 magnesium alloy *** particular,effects of deformation temperature and strain path on the texture evolution and mechanical properties are systematically investigated under single pass ECAB at various temperatures and multi-pass ECAB process that involves changes in strain *** is found that simultaneous activation of multiple twinning types is successfully introduced during ECAB,which results in obvious tilted component of basal *** to the domination of extension twins,weaker basal textures are detected after both single pass ECAB at 150℃and three cross passes ECAB at 200℃.After annealing,the basal texture is further weakened via twin-related recrystallization and the annealed microstructure is featured with mixture of basal and non-basal orientated ***,the effect of grain orientation on the mode of plastic deformation and the roles of grain orientation and grain boundary on the local strain accommodation are coherently *** study reveals that over 60%increase of uniform elongation with marginal reduction of tensile strength less than 5%can be achieved for single pass ECAB at 150℃and three cross passes ECAB at 200℃,which is the result of larger fraction of grains favored with extension twinning and better local strain accommodation.

关键词： 镁合金   聚苯胺   鳞片石墨   腐蚀防护  

摘要： 目的针对聚苯胺环氧涂层物理屏蔽性能欠佳的问题,通过引入具有片层结构的鳞片石墨,从而进一步提高涂层对镁合金的腐蚀防护性能。方法利用化学氧化聚合法在鳞片石墨表面合成聚苯胺,通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪,对所得到的聚苯胺/鳞片石墨复合粉末进行表征。将合成的复合粉末均匀分散于环氧树脂中后,在AZ91D镁合金表面制备涂层,通过电化学阻抗测试对涂层在3.5%氯化钠溶液中的腐蚀防护性能进行研究。结果聚苯胺可以在鳞片石墨的表面聚合,鳞片石墨的加入使聚苯胺环氧涂层的附着力略有降低,涂层硬度、柔韧性及耐冲击性能没有明显改变,但鳞片石墨的加入明显提高了聚苯胺环氧涂层的阻抗值。在浸泡前1488 h,苯胺与鳞片石墨的质量比为1∶1时,涂层的阻抗值为1.3×10^(8)Ω·cm^(2),防护性能最好。但随着浸泡时间的延长,苯胺与鳞片石墨的质量比为4∶1时,涂层的阻抗值逐渐高于其他涂层,当浸泡4008 h后,其阻抗值为1.6×10^(8)Ω·cm^(2),仍具有较优异的防护性能。结论环氧涂层中添加聚苯胺/鳞片石墨复合粉末后,通过鳞片石墨前期的屏蔽与聚苯胺长期缓蚀的协同作用达到了对镁合金较好的防护效果,而涂层的这一防护效果和苯胺与鳞片石墨比例有关。

关键词： 生物降解   镁合金   骨植入材料   表面改性   涂层  

摘要： 镁合金材料作为可生物降解植入材料因其可在体内逐渐降解、吸收、消耗和排泄,手术区域愈合后无需二次手术取出。该材料有良好的生物降解性和生物相容性,有与骨骼相似的机械性能,使其在临床上被广泛研究。然而,镁合金在生物体内易腐蚀,限制了其作为骨植入材料的应用。本文从镁合金的腐蚀机理出发,对近年来通过镁合金骨植入材料表面改性从而控制材料的降解速率和改善生物相容性的研究作一综述。

关键词： Discrete deformation twins   Finite element model   Crystal plasticity   Synchrotron X-ray diffraction  

摘要： Deformation twinning induces shear strain localization in hexagonal close-packed crystals and is critical for the material's ductility and failure. Cracks often occur at twin-twin or twin-grain boundary intersections and propagate along twin bands. However, most crystal plasticity models for deformation twinning are based on a "pseudo-slip" approach and do not capture the localized deformation associated with the formation of each discrete twin band. The few exceptions are discrete twin models that involve very complex numerical algorithms and are often compromised in accuracy due to the numerical convergence. These factors make the discrete twin models hard to adopt. This paper proposes a modification to the conventional finite element weak form, to fully incorporate a twin-induced heterogeneous deformation that does not depend on the "pseudo-slip" assumption. The model starts by splitting the deformation gradient into elastic-slip-twinning components. The twin-induced deformation gradient component is computed separately by solving a microstructural evolution problem and then implemented into finite element weak form by constructing a global "twin-force" vector. The constitutive update (e.g., in the user-defined material subroutine, or UMAT, for ABAQUS) therefore avoids dealing with the twinning and recovers to the form of a regular slip-based crystal plasticity model. The results indicate that the twin-induced strain localization and the associated stress-reversal phenomena near the twin band were naturally captured in the model, which was validated against an in-situ synchrotron X-ray micro-diffraction experiment.