关键词： 搅拌摩擦连接   镁合金   微观组织   显微硬度   腐蚀性能  

摘要： 选用4mm厚AZ80M镁合金进行搅拌摩擦连接试验,搅拌头旋转速度固定为1000rpm,搅拌头前进速度分别为150mm/min、200mm/min和250mm/min,分析各参数下获得试样的微观组织、抗拉强度、显微硬度及耐腐蚀性能。结果显示,各参数获得的连接区宏观形貌较好,无隧道、孔洞等缺陷;连接区晶粒细化;前进速度为150mm/min时获得的试样其晶粒尺寸较大;各试样抗拉强度最高可达到母材的90.92%,拉伸断口位于热影响区,断裂方式为韧脆混合断裂;前进速度为200mm/min时获得的试样其自腐蚀电流密度最低,耐腐蚀性能最好。

关键词： 抗菌   骨水泥   感染   生物相容性  

摘要： 目的研究硝基呋喃抗菌骨水泥的动物体内生物相容性。方法选用21只C57小鼠,随机分组,注射市售PMMA骨水泥浸提液(浓度分别为40%、80%和100%)、p(10%NFMA-co-MMA)骨水泥浸提液(浓度分别为40%、80%和100%)以及生理盐水(0.9%氯化钠溶液)(7组,n=3)。观察小鼠一般状态及体质量变化;对小鼠肝脏、肾脏进行组织学染色,观察肝肾细胞有无变性、坏死。选用6只新西兰兔进行背部肌肉植入实验(2组,n=3),对样件周围的肌肉组织进行组织学染色,观察样件植入2周和4周后局部组织炎症反应情况。结果所有小鼠未表现出任何不良反应,小鼠均未死亡。所有注射p(10%NFMA-co-MMA)骨水泥浸提液的小鼠相比于注射前体质量均增加,各时间点增量与空白对照组相比较差异无统计学意义(P>0.05)。40%PMMA浸提液组小鼠体质量增加最明显,第三天体质量增加量为(3.56±2.52)g,增量与空白对照组相比较差异无统计学意义(P>0.05);注射p(10%NFMA-co-MMA)骨水泥浸提液的小鼠肝肾细胞未见明显变性、坏死。植入p(10%NFMA-co-MMA)骨水泥后,第2周观察到样件周围组织有大量炎症细胞浸,第4周炎症减轻,结果与PMMA骨水泥植入后相同。结论与临床使用的PMMA骨水泥相比,非浸出抗菌骨水泥p(NFMA-coMMA)在动物体内没有引起明显毒性反应,说明p(NFMA-co-MMA)骨水泥在动物体内具有良好的生物相容性。

关键词： Mg-Al-Ca-Sn-Sr镁合金   显微组织   力学性能   蠕变性能  

摘要： 通过XRD、SEM和性能测试研究了Ca含量的变化对时效态Mg-6.5Al-xCa-1Sn-0.3Sr(x=1,1.5,2,2.5)镁合金的显微组织和性能的影响。结果表明,时效态合金主要由α-Mg和Al_(2)Ca相组成,Al_(2)Ca相成网状分布。合金的抗拉强度和伸长率随着Ca加入量的增加而逐渐降低,当Ca含量为1%时合金的拉伸性能最佳,而合金的硬度随着Ca的加入而增加。在175℃、70 MPa下,Ca的添加使时效态合金的稳态蠕变速率降低。

关键词： AZ31B镁合金   温成形   位错密度   GTN模型  

摘要： 为了准确描述AZ31B镁合金温变形中材料硬化、损伤和断裂行为,建立了基于位错密度的粘塑性模型与GTN损伤模型耦合的本构模型。在不同温度和应变率下对试样进行温拉伸试验,获得合金温变形下的应力-应变曲线。基于材料高温变形机理,以位错密度为内变量,建立粘塑性模型来描述材料的硬化行为,并采用智能算法来识别模型的材料参数。为描述材料温变形过程中的损伤演变,将GTN损伤模型与已建立的粘塑性模型进行耦合,建立温拉伸仿真有限元模型,利用Kriging代理模型结合智能算法反求损伤模型参数。最后,利用已建立的损伤耦合粘塑性模型分析温拉伸过程中的损伤演化和预测温胀形过程的破裂行为,并与试验结果进行对比。结果表明,该本构模型可以准确地预测AZ31B温变形过程中的损伤和断裂。

关键词： 趋磁细菌AMB-1   生物相容性   细胞毒性   半数致死剂量  

摘要： 目的在体外和体内条件下探究趋磁细菌AMB-1对BALB/c小鼠的生物相容性。方法透射电镜观察AMB-1形貌特征;显微镜拍摄AMB-1在血清中的运动,Image J计算运动速度;乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)检测AMB-1对小鼠乳腺癌细胞4T1和成纤维细胞L929细胞毒性;流式细胞术评价AMB-1对BALB/c小鼠骨髓来源树突细胞成熟影响;改良寇氏法计算出AMB-1对BALB/c小鼠的半数致死剂量;普鲁士蓝染色BALB/c小鼠心、肝、脾、肺、肾脏器观察AMB-1在小鼠体内的分布情况;流式细胞术检测AMB-1对BALB/c小鼠脾脏树突细胞的影响;检测小鼠BALB/c血生化指标评估其安全性;苏木精-伊红染色BALB/c小鼠心、肝、脾、肺、肾脏器,观察其组织形态变化。结果37℃条件下,AMB-1在血清中可保持运动至少120 min;AMB-1菌量超过3.3×10^(6)个时,对小鼠乳腺癌细胞4T1和成纤维细胞L929具有毒性,随菌量增加,毒性越大;AMB-1可促进骨髓来源树突细胞CD86^(+)、CD80^(+)双阳细胞的比例增大。AMB-1对BALB/c小鼠半数致死剂量为2.59×10^(10)个。AMB-1对小鼠脾脏树突细胞成熟的影响随着时间延长逐渐减弱;血生化指标在正常范围内;小鼠主要脏器无明显组织形态学变化。结论趋磁细菌AMB-1具有良好生物相容性,在体内不会引发严重免疫炎症等不良反应,具有体内应用潜能。

关键词： 镁合金   固溶处理   多向挤压   微观组织   力学性能  

摘要： 通过控制铸态镁合金的420℃+10 h固溶处理,获得固溶态AZ91D合金,并完成3道次挤压。对制得的镁合金试样进行了拉伸测试,结果表明:完成3道次挤压处理后,形成了更均匀尺寸的晶粒,获得了更多的细小再结晶晶粒,显著提升了AZ91D合金的力学强度。对镁合金进行3道次挤压处理后,拉伸强度增大至305 MPa,压缩强度增大至418 MPa。拉伸处理后,晶粒沿变形方向获得了更大的长度,拉伸后形成了破碎的第二相,呈现弥散分布形态。该研究有助于提高镁合金冶金试样的成型性能,可为后续工艺强化奠定一定的理论基础。

关键词： 生物水凝胶   激光加工   生物相容性   细胞增殖  

摘要： 针对生物水凝胶增材制造无法实现精细结构打印的问题,采用激光加工对SA水凝胶和GelMA水凝胶进行实验,通过激光切割、激光雕刻等探究了激光加工生物水凝胶的机制及各参数对激光加工效果的影响,通过细胞增殖实验分析HUVECs细胞在激光加工的水凝胶上的生长情况。实验表明,激光功率、进给速度等参数对于激光加工水凝胶的深度和表面质量有较大影响,细胞能够在激光加工的水凝胶上正常增殖,这可为生物医学相关应用提供有益的指导。

关键词： 镁合金   Mg-Gd-Y-Zn-Zr   晶粒细化   抗拉强度  

摘要： 基于Mg-12Gd-4Y-1Zn试验镁合金,研究了Zr含量对合金挤压后显微组织和力学性能的影响。结果表明,在Mg-12Gd-4Y-1Zn镁合金中添加0.6%~1.2%(质量分数,下同)的Zr对合金组织中的第二相类型没有明显影响,但含Zr合金的晶粒被明显细化,其中添加0.9%的Zr后合金的晶粒细化效果最佳。此外,添加0.6%~1.2%的Zr也可以明显改善合金挤压后的室温抗拉性能,其中添加0.9%的Zr后合金挤压后的抗拉强度和屈服强度相对较高,而添加1.2%的Zr的合金挤压后的伸长率相对较高。总体而言,添加0.9%的Zr可以使Mg-12Gd-4Y-1Zn试验合金挤压后获得较佳的综合力学性能。

关键词： 镁合金   高强钢   搅拌摩擦搭接焊   接头性能  

摘要： 对2.5 mm厚的AZ31B镁合金和2 mm厚的DP600高强钢平板进行搅拌摩擦搭接焊连接实验。通过金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、射线衍射仪(XRD)、拉伸实验和硬度测试,研究工艺参数对镁/钢搭接接头显微组织、连接机理和力学性能影响。结果表明:镁/钢接头连接机制为机械结合,且随着焊接进给速度增大,接头拉伸性能降低;随着旋转速度增大,接头拉伸性能先增强再降低。在进给速度80 mm/min,旋转速度900 r/min时达到最大剪切破坏载荷为295.8 N/mm。界面处晶粒细化显著,硬度明显高于母材。

关键词： WE43   激光选区熔化   固有应变   数值模拟  

摘要： 目的研究WE43镁合金激光选区熔化(SLM)成形过程、成形后变形及应力分布的变化规律,得到SLM态WE43常温拉伸力学模型。方法采用SLM方法制备了WE43镁合金悬臂梁及拉伸试样,通过对比悬臂梁局部切割翘曲试验结果与数值模拟结果,得到WE43镁合金固有应变模型,实现WE43镁合金SLM成形过程的模拟及变形预测;对SLM态WE43镁合金开展拉伸试验,使用金相显微镜及扫描电镜进行微观组织及断口形貌观察;采用Normalized Cockcroft&Latham模型对拉伸试验进行模拟,实现SLM态WE43常温拉伸过程分析。结论常温SLM态WE43的抗拉强度为313 MPa,屈服强度为236 MPa,延伸率为7.6%,试样中存在不规则孔洞缺陷;在SLM成形过程中,WE43镁合金固有应变值exx、eyy、ezz分别为−0.0025、−0.0025、−0.0115,悬臂梁最大翘曲高度为1.99 mm,模拟结果显示未切割悬臂梁最大等效应力为12.3 MPa;当NC&L断裂准则临界损伤值为0.1时,WE43常温拉伸过程模拟结果与试验结果最为接近,预测准确率为93%。