关键词： 纤维桩   弯曲强度   抗弯模量   生物相容性   高温高压蒸汽灭菌  

摘要： 背景竹纤维是一种产量丰富的天然植物纤维,其力学性能可与玻璃纤维相媲美,是一种临床应用前景广阔的生物材料。目的研发一种低模量高强度的竹纤维复合材料作为牙科纤维桩材料。方法采用树脂传递模塑法制备竹纤维复合材料,将竹纤维复合材料随机分为两组,分别用于力学性能实验和生物相容性实验。力学性能实验分为对照组和灭菌组,对照组未灭菌,灭菌组通过121℃和2.2 MPa的高压灭菌器灭菌30 min。高精度微力学试验机分析灭菌前后竹复合材料的力学性能变化和断裂形式的荷载-位移曲线变化。扫描电子显微镜观察灭菌前后竹复合材料的表面形貌和断裂形貌。生物相容性实验包括CCK-8细胞毒性实验、细胞周期和凋亡实验、溶血实验。CCK-8细胞毒性实验分为阴性对照组、空白对照组和浸提液组,阴性对照组为正常培养基培养的细胞,空白对照组为无细胞的正常培养基,浸提液组为制备不同浓度(25%、50%、75%、100%)的竹纤维复合材料浸提液;细胞周期实验分为阴性对照组和处理组,阴性对照组为正常培养基培养的细胞,处理组为100%浓度的浸提液;细胞凋亡实验分为对照组和处理组,对照组为正常培养基培养的细胞,处理组为100%浓度的浸提液;溶血试验为实验组、阴性对照组和阳性对照组,实验组为100%浓度的浸提液,阴性对照组为0.9%氯化钠注射液,阳性组为蒸馏水,进一步验证竹纤维复合材料的生物相容性。结果未灭菌的对照组与灭菌组相比,弯曲模量[(9±2)GPa vs(11±4)GPa]和弯曲强度[(498±95)MPa vs(496±30)MPa]差异均无统计学意义(P>0.05)。载荷-位移曲线显示,未灭菌的对照组相比灭菌组有较好的断裂模式,未灭菌的对照组呈梯度破坏,灭菌组呈脆性断裂。扫描电镜显示,未灭菌的对照组和灭菌组的纤维和树脂表面形貌结合较好;未灭菌的对照组的断裂形貌为纤维拔出,灭菌组的断裂形貌为树脂基体的整体断裂。CCK-8结果显示,在短期内竹纤维复合材料100%浓度的浸提液吸光度值与阴性对照组相比,差异有统计学意义(P<0.01),100%浸提液的增殖能力最强。细胞周期结果显示,100%浓度的浸提液在第5天有较好的细胞增殖周期,与阴性对照组相比,差异无统计学意义(P>0.05)。细胞凋亡结果显示,100%浓度的浸提液在第5天无诱导细胞凋亡的作用,与阴性对照组相比,差异无统计学意义(P>0.05)。溶血试验表明,实验组竹纤维复合材料浸提液的溶血率为2.69%,溶血率<5%,与阳性对照组相比,差异有统计学意义(P<0.01)。结论灭菌前后的竹纤维复合材料力学性能相对稳定,且该复合材料具有良好的生物相容性,具有制备牙科纤维桩材料的潜力。

关键词： AZ31镁合金   非对称交叉轧制   微观组织  

摘要： 采用金相显微镜、背散射电子衍射仪(EBSD)研究了对称交叉轧制和非对称交叉轧制对AZ31镁合金微观组织的影响。结果表明:非对称交叉轧制在晶粒细化方面明显优于对称交叉轧制。经4道次非对称交叉轧制退火后,AZ31镁合金平均晶粒尺寸为10μm,而经4道次对称交叉轧制后AZ31镁合金平均晶粒尺寸为20μm。与对称交叉轧制AZ31板材相比,非对称交叉轧制AZ31板材(0002)基面织构强度较低,且极轴偏离ND方向20°左右。

关键词： 镁合金   焊接工艺   形貌分析  

摘要： 镁合金材料的优良性能使其具有广阔的发展前景。文中采用氩弧焊、冷焊、激光焊3种不同的焊接方法对镁合金进行焊接,通过对焊接接头进行形貌分析可知,激光焊可获得优异的接头性能,这为镁合金结构件的连接提供技术支持。

关键词： 稀土Ce   ZK60变形镁合金   微观组织   变质  

摘要： 在ZK60变形镁合金基体中加入了不同质量分数的稀土元素Ce。借助金相、SEM、EDS、XRD研究稀土Ce变质ZK60变形镁合金微观组织演变,探讨变质机理。结果表明,当Ce从0%增加到0.9wt%时,合金晶粒尺寸逐渐减小,尺寸由88μm减小到51μm,抗拉强度由104 MPa增加到160 MPa,伸长率从6%增加到7%;当Ce增加到1.2wt%时,晶粒尺寸反而增大到61μm,出现过变质现象;MgZn2可作为α-Mg的异质形核核心;Ce、Mg与Zn结合成Mg42Zn53Ce5化合物钉扎在晶界处,有利于减小晶粒尺寸。

关键词： 尾翼类构件   径向同步加载   整体成形   金属流线   VW124A镁合金  

摘要： 目的针对常规挤压工艺成形尾翼类构件飞行时翼片径向产生挠曲变形的问题,提出了一种可调控金属流动的径向同步加载成形方法。方法结合ANSYS、Deform-3D有限元模拟和物理实验,分析径向同步加载的金属流动行为、等效应变和金属流线分布,通过拉伸实验测试成形翼片挤压方向(Extrusion Direction,ED)和横截面方向(Transverse Direction,TD)的力学性能,并通过观察显微组织揭示径向强化机理。结果径向同步加载通过对坯料施加周向压应力促进了金属径向流动,形成了沿径向分布良好的金属流线,有利于提升径向力学性能;采用该工艺试制构件表面质量良好,无宏观缺陷,且形成沿径向分布的宏观流线;翼片径向力学性能显著提升,屈服强度提升了57.8 MPa,抗拉强度提升了80.1 MPa,延伸率提升了1.4%,其强塑性的提升与纤维组织和块状LPSO相的纤维强化密切相关。结论实现了尾翼类构件的径向同步加载整体成形,通过调控金属流动形成径向分布良好的金属流线,提升了成形翼片径向强度,为高性能镁合金尾翼类构件的整体成形提供了理论基础和技术支撑。

关键词： 硫酸钙   氯己定   根管封闭   乳牙   可降解   生物相容性   抗菌性   组织切片  

摘要： 目的探讨含半水硫酸钙、硫酸钡、醋酸氯己定和聚乙二醇(polyethylene glycol 400,PEG 400)的新型硫酸钙基乳牙根管封闭剂的理化性能和生物学性能。方法本研究已通过单位伦理委员会审查批准。将不同质量分数半水硫酸钙和硫酸钡的混合粉末按照3∶1粉液比与PEG 400混合,醋酸氯己定依照PEG 400的体积以0.2 mg/mL加入。将上述材料以250 r/min的转速球磨24 h得到硫酸钙基乳牙根管封闭剂。根据各组分质量分数的不同分组,通过固化时间、流动性、阻射性能实验结果优化出合适的组分质量分数,再用最优质量分数组对封闭剂的pH值、体外质量丧失、显微形态进行评价。通过细菌‐材料共培法检测封闭剂的抗菌性,通过CCK‐8实验和细胞形态染色评价其细胞相容性,通过皮下组织埋置实验评价其生物相容性。结果优化后的封闭剂,半水硫酸钙质量分数为80 wt%,硫酸钡质量分数为20 wt%。封闭剂的流动性、辐射不透明度均符合国际标准。封闭剂在去离子水组和磷酸盐缓冲液(phosphate buffer solution,PBS)组的pH值稳定在6~7,第7天和第14天时封闭剂在去离子水组中的pH值显著高于PBS组(P<0.001),随后二组的pH值逐渐接近(P>0.05)。体外降解实验发现,前期封闭剂的质量丧失率约15.17%,3周后质量丧失率仅约8.33%。X射线衍射和扫描电子显微镜检测发现水化后的封闭剂主要成分是二水硫酸钙。细菌学实验和细胞学检测中,封闭剂抑制粪肠球菌生长的作用明显(P<0.001);第1天和第4天时,1∶10和1∶20封闭剂浸提液稀释组的骨髓间充质细胞活力明显低于对照组(P<0.05),至第7天时,1∶20封闭剂浸提稀释液对细胞增殖能力无明显影响(P>0.05)。组织切片观察封闭剂组与对照组(Vitapex糊剂及ZOE糊剂)均为轻度炎症反应。结论本实验研制了一种新型硫酸钙基乳牙根管封闭剂,其具有良好的理化性能和较强的抗菌性,可以满足生物相容性的要求,为乳牙根管封闭剂的研发提供了新思路。

关键词： 镁合金   呋喃树脂   砂型低压铸造   化学黏结剂砂造型  

摘要： 针对镁合金砂型铸造中使用的树脂砂,探讨了混砂时加入树脂、固化剂、阻燃剂、硅烷等添加剂的配方及作用。通过测定树脂砂的可使用时间、起模时间、抗压强度等参数,分析了不同添加剂配比对树脂砂性能的影响。研究结果表明,在确保树脂砂强度的基础上,尽量减少树脂和固化剂的配比量,可减少铸件气孔缺陷,改善高温性能,提高铸件质量,降低生产成本。该研究结果可为镁合金铸件的高质量生产提供技术支持。

关键词： 镁合金   电化学沉积   LDH   耐腐蚀性   涂层  

摘要： 为提高AZ31B镁合金的耐腐蚀性能,优化了原位电化学沉积层状双金属氢氧化物(Mg-Al-LDH)涂层的工艺参数。配制了不同浓度的溶液,用原位电化学沉积方法在AZ31B表面沉积了一层LDH涂层,用硬脂酸修饰后得到SA-LDH复合涂层。测试了其微观组织和化学成分,利用电化学极化和交流阻抗(EIS)实验表征了涂层的耐腐蚀性,确定优选的电化学沉积工艺对其组织性能的影响。结果表明:优选的溶液浓度为0.05 mol/L时,所得涂层表面多孔,与基体结合良好。X射线衍射能谱(XRD)中存在LDH(003)与(006)两个特征峰。极化曲线显示LDH涂层腐蚀电流密度为9.21×10^(-6) A/cm^(2),与无涂层镁合金相比降低两个数量级,SA-LDH涂层的腐蚀电位提升到-1.33 V。在3.5 wt.%NaCl溶液浸泡后的LDH涂层交流阻抗显示阻抗模值和频率增加,表现出较好耐腐蚀性。添加硬脂酸可以在涂层表面形成一层超疏水薄膜,能够有效地阻碍腐蚀介质Cl^(-)对AZ31B镁合金的渗透侵蚀。

关键词： 异质结构   镁合金   镁基复合材料   加工工艺   强韧化机理  

摘要： 镁合金以及镁基复合材料强度和塑性通常存在矛盾关系,在基体中引入异质结构是解决该矛盾的新方法。近年来,异构镁合金和异构镁基复合材料的制备以及强韧化机理的研究受到广泛关注。本文从异构镁合金以及异构镁基复合材料的常见种类、制备工艺、强韧化机理分析的角度进行了综述,总结了异质结构镁的研究现状并对其进行了展望。

关键词： 定向冷冻   骨再生   生物材料   孔隙结构   生物相容性  

摘要： 随着骨再生技术的不断发展,传统的骨修复材料在结构和性能上存在一定的局限性,基于定向冷冻的骨再生生物材料展现出独特优势。本文主要探讨了定向冷冻技术在骨再生生物材料中的应用,优化材料的孔隙结构、提升生物相容性和力学性能,可以实现对骨缺损的有效修复。实验结果表明,定向冷冻技术能够显著改善材料的结构特性,促进骨细胞的生长与分化。本文分析了定向冷冻在生物材料设计中的潜力与挑战,指出该技术在临床应用中的前景广阔,为骨再生材料的创新设计提供了新的思路,为临床骨修复技术的发展奠定了理论基础。