关键词： ZM6镁合金   高应变速率   霍普金森杆   力学性能   断裂方式  

摘要： 利用分离式霍普金森压杆对铸态ZM6镁合金进行高应变速率的动态力学压缩实验,并对ZM6镁合金的力学性能和微观组织进行了研究分析。结果表明,在试样解体之前,随着冲击载荷的提高,试样的应变速率及最大应变不断提高。从真应力-真应变曲线中发现,铸态ZM6镁合金表现出明显的正应变率强化现象,并且随着应变速率的提升,加工硬化效果显著,最高抗冲击强度达到328.1 MPa。通过微观组织分析,铸态ZM6镁合金在高应变速率下的断裂方式为脆性断裂。

关键词： 生物可降解材料   锌   力学性能   生物相容性  

摘要： 生物可降解血管支架能够在提供临时的机械支撑后逐渐降解,有助于恢复血管收缩功能,降低支架内在狭窄的风险,镁(Mg)、铁(Fe)和锌(Zn)是目前最有前景的生物可降解金属材料。作为人体必要的营养元素,Zn的标准电极电位介于Fe和Mg之间,故而拥有更合适的降解速率。基于目前有关Zn合金体内、体外实验的情况,本文就其力学性能、降解性及生物相容性3个方面进行综述。

关键词： 医用镁合金   合金化   合金化元素   生物相容性   腐蚀机制  

摘要： 背景:镁合金具有的天然降解性、优秀的生物相容性和良好的力学性能,已成为生物医学领域十分具有研究价值的植入材料,然而镁合金快速的降解速率限制了其进一步的发展和应用。目的:综述镁及其合金处于生理环境下降解的一般基本原理,重点从安全性及对镁及其合金性能的影响两方面介绍镁合金化元素选择的研究现状。方法:利用计算机检索中国知网、PubMed、Web of Science和Elsevier等数据库中的相关文献,以“镁(合金),铋/铝等(金属名称),腐蚀,生物相容性,金属毒性,支架/螺钉”为中文主题检索词,以“magnesium(alloy),metal name(such as:bismuth(Bi),aluminium(Al)),corrosion,biocompatibility,metal toxicity,scaffold(stent)/screw”为英文检索词进行检索,检索时限为2013-2023年,通过阅读文献内容进行筛选,最终纳入70篇文献进行结果分析。结果与结论:镁合金在医学领域的研究已相当广泛,虽然目前有一些产品已应用于临床,但镁合金在人体环境中的高降解速率仍然是临床大规模应用的主要限制,未来发展的焦点是对其腐蚀速率的控制。合金化是一种提升镁合金耐腐蚀性能的方法,并可通过不同合金成分添加来改善镁合金的各种性能,但单纯的合金化已不能满足对镁合金多元化性能的追求。为开发优异性能的多功能镁合金产品,未来需要将合金化、表面改性等多种优化方式结合来弥补各自方法的不足,同时结合合金结构更新以及制备工艺改良,共同提升镁合金的性能。

关键词： 可降解医用锌   骨植入材料   生物相容性   降解行为   表面改性  

摘要： 医用锌及锌合金有望成为新一代可降解骨植入物材料来促进骨缺损的修复。概述了可降解医用锌基材料的优势,包括较好的生物安全性和抗菌效果、能促进植入部位周围血管和新骨的生成以及骨相关基因的表达能力。在此基础上,从基底材料、细胞种类及实验结果等方面系统总结了近年来关于可降解医用锌基材料生物相容性和降解行为的研究。同时,归纳了可降解医用锌在临床修复骨缺损方面所面临的主要问题和挑战,包括较差的力学性能和较强的细胞毒性。可降解医用锌较差的力学性能可以通过合金化进行改善,概述了多种新型医用锌合金的力学性能及其生物相容性。表面改性是提高可降解医用锌基表面生物相容性和调控降解的有效手段。从基底样品、表面改性手段、使用的细胞或动物模型以及细胞相容性和降解行为等方面,综述了近年来可降解锌基骨植入材料表面改性的研究现状,提出了可降解锌基骨植入材料表面改性目前所面临的难点问题,包括传统表面改性手段加剧了锌离子的释放或在表面改性后可降解医用锌的生物相容性改善功效不足,以及未来的发展方向。

关键词： 钙钛矿纳米晶体(PNC)   重结晶法   CsPbBr_(3)   核壳结构   稳定性   生物相容性  

摘要： CsPbBr_(3)钙钛矿纳米晶体(PNC)由于出色的光学性能使其在生物领域具有广泛的应用前景,但CsPbBr_(3)PNC的低稳定性及高毒性大大限制了其实际应用。因此,通过壳层包裹,采用室温重结晶法分别将环糊精(CD)和SiO_(2)包覆在CsPbBr_(3)PNC表面合成核壳结构的CsPbBr_(3)@CD和CsPbBr_(3)@SiO_(2)。不同的包覆材料使PNC具有不同的光学特性、稳定性及生物相容性。其中,CsPbBr_(3)@SiO_(2)的荧光量子产率(36.16%)约为CsPbBr_(3)@CD(14.39%)的2.5倍。CsPbBr_(3)@SiO_(2)的平均荧光衰减寿命(101.43 ns)约为CsPbBr_(3)@CD(68.73 ns)的1.5倍。在30℃、湿度为60%的空气中放置10天后,CsPbBr_(3)@SiO_(2)荧光强度约为CsPbBr_(3)@CD的3.9倍。将CsPbBr_(3)@CD和CsPbBr_(3)@SiO_(2)与细胞共培养,细胞存活率分别为51.27%和88.57%。结果表明,相较于CsPbBr_(3)@CD,CsPbBr_(3)@SiO_(2)具有更好的光学特性、稳定性以及生物相容性,更有利于在生物医学领域应用。

关键词： (RADA)_(4)   自组装多肽   金属配位   水凝胶   角膜上皮细胞   抗菌   铜离子   生物相容性  

摘要： 目的制备与铜离子配位结合的自组装多肽抗菌眼用水凝胶。方法(RADA)_(4)自组装多肽与CuCl_(2)水溶液迅速混合均匀,形成稳定的(RADA)_(4)@Cu^(2+)水凝胶。对水凝胶进行SEM、EDS、FTIR及UV-Vi光度性能的表征。探究水凝胶对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌能力及对人角膜上皮细胞的细胞相容性。结果(RADA)_(4)@Cu_(2+)水凝胶具有良好的抗菌性和生物相容性。结论为更深层次的眼用凝胶应用研究打下了基础。

关键词： 镁合金   时效析出   非周期性结构   准晶   Laves相   HAADF-STEM  

摘要： 时效析出相的结构是主导合金强度提升的关键,因此从原子尺度认识析出相的结构出发,有助于更好地设计新合金.使用球差校正的高角环形暗场扫描透射电镜(HAADF-STEM)结合选区电子衍射(SAED)技术系统表征了峰时效Mg-Zn(-Al)系合金中的非周期性析出相结构.研究结果表明,Mg-8Zn二元合金等温时效析出的棒状相是由72°菱形和72°等边六边形结构单元在(0001)α面上沿5个方向拼砌形成的,具有带Laves晶体特征的纳米畴结构.Al的添加可以显著改变Mg-Zn合金的时效析出行为,Mg-8Zn-4Al合金中析出了两种非周期性结构:一种是由36°菱形、72°菱形和72°等边六边形等结构单元自适应组装形成的块状析出相,其伪10次轴完全平行于[0001]α方向;还有一种是菱形的三维二十面体准晶相,其5次轴完全平行于[0001]α方向.这些原子尺度的相结构信息不仅可以增进人们对凝聚态物质结构的认识,还可为设计高强度的ZK,AZ系列镁合金提供理论依据.

关键词： 镁合金   改进CMT工艺   熔敷过程   稳定性分析   熔滴过渡  

摘要： 与典型冷金属过渡(Cold Metal Transfer,CMT)电参数波形相比,改进后CMT电参数波形的短路过渡阶段新增了一个脉冲阶段,从而保证了稳定的镁合金熔敷沉积过程。通过分析镁合金的性能及CMT短路过渡阶段的熔滴受力情况,探究了在典型CMT电参数波形下镁合金熔敷时产生飞溅的原因,同时研究了改进后CMT电参数波形下短路基值阶段电流值I_(sc2)对熔滴过渡稳定性的影响。结果表明,短路峰值阶段可以促使熔滴在短路过渡时形成颈缩,从而有助于实现稳定无飞溅的熔滴过渡过程。当I_(sc2)较小时,会导致形成的颈缩较粗,液桥难以自然断裂;而当I_(sc2)较大时,颈缩处会具有较大的电流密度,从而导致液桥容易在大热量的作用下气化爆断。使用改进后CMT电参数波形进行镁合金熔敷时,在12 m/min的送丝速度下,仍可以保证熔敷过程稳定可控。

关键词： 交联透明质酸钠凝胶   生物相容性   毒性  

摘要： 目的:评价注射用交联透明质酸钠凝胶的生物相容性。方法:分别通过细胞毒性试验、致敏试验、皮内反应试验、急性毒性试验、遗传毒性试验、植入试验、慢性毒性试验来全面评价注射用交联透明质酸钠凝胶的生物相容性。结果:试验结果显示,注射用交联透明质酸钠凝胶对L929细胞有轻度细胞毒性、无致敏反应、无遗传毒性、无急性和慢性毒性反应、皮内反应记分为1.5,植入试验4、13、26、52周各阶段评分为3.08、1.83、0.33、0,52周基本完成降解。结论:该注射用交联透明质酸钠凝胶对局部组织有轻微不良反应,但未发现全身毒性和遗传毒性影响。

关键词： 镁合金   流变行为   热压缩   热加工图   本构方程  

摘要： 目的以Mg-3Al-3Sn-0.3Mn(ATM3303)合金为研究对象,研究了一种使用少量基础实验数据,获得高精度低成本的热加工图的方法。方法利用少量热压缩实验获取ATM3303合金的真应力-应变曲线,根据应变修正的Arrhenius模型来分段拟合本构方程。根据本构方程可计算更多力学数据,以计算所得数据结合实验数据构建拓展的热加工图;将该拓展热加工图与基于实验数据的普通热加工图进行比较,通过验证实验判别2张热加工图的精度。结果相较于普通热加工图,经本构方程优化的拓展热加工图内,流变失稳区的面积有所减小。普通热加工图内的部分加工失稳窗口,在拓展热加工图内被预测为安全区。热挤压实验证实,ATM3303合金可在该工艺参数窗口下安全加工。在基础实验条件外,本构方程优化的热加工图预测了一个失稳区,实验显示,ATM33303合金在该失稳区进行热挤压会形成粗大晶粒,持续加工可能引发失效。结论经本构方程优化的拓展热加工图可较准确地指导ATM3303合金的热加工,数值计算结合实验是构建高精度低成本热加工图的新方法。