纯镁表面硅烷/透明质酸钠复合涂层的结构及腐蚀性能研究

纯镁因较快的腐蚀速率使其用于手术移植材料成为了一个障碍。为了控制其降解速率,本研究采用BTSE(1,2-(三乙氧基硅基)乙烷)硅烷化处理和共键嫁接1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)/N-羟基丁二酰亚胺(NHS)交联改性的透明质酸钠涂层的两步制备工艺在纯镁上制备复合涂层。同时使用红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)、原子力显微镜(AFM)和静态接触角方法(CA)分析涂层的物化性能,通过电化学行为分析涂层在模拟体液中的耐腐蚀性能。FTIR和XPS结果表明在纯镁表面上成功的制备出复合涂层;其他结果显示,交联透明质酸钠涂层表面较裸镁、硅烷表面更平整、光滑,且呈现出亲水性,提高了其生物活性;与未改性的纯镁相比,复合涂层的腐蚀电流密度减小了2个数量级,阻抗值提高3个数量级,表现出很好的耐腐蚀性能。表明这种复合涂层作为手术移植材料在医学上具有很大的应用前景。     

探索国际化高水平人才培养的新思路——以重庆大学国际联合办学本科生全英文课程为例

培养具有国际视野和国际竞争力的高水平人才是高校“双一流”建设的基础目标,也是高校一流学科发展的重要支撑。传统全英文教学课程设置通常照搬国外专业课程体系,专业教材更新缓慢,教学“深度”不够;国内专业课通常聚焦专业领域知识,课程难度较大,教学“广度”不足,学生实践应用能力弱。因此,以重庆大学全英文课程工程材料为例,积极探索改革方案,寻求中外课程平衡,调动学生学习兴趣,摆脱语言转换思维,分析讨论培养具有国际视野和竞争力的高水平人才新思路。该课程面向“重庆大学-加拿大不列颠哥伦比亚大学”联合培养本科生,已开设6学期。目前,联合培养学生中共计23人进入加拿大不列颠哥伦比亚大学进行联合培养,其中21人已毕业,成绩优异,90%以上毕业生进入QS排名前50世界名校深造。     

Corrosion degradation of surface modified bio–magnesium materials by heat–self–assembled monolayer

将Mg和Mg--Ca合金进行热--自组装单分子膜表面改性, 并将其试样浸泡在SBF中和植入动物体内进行比较试验, 用LKII98B测试腐蚀电流密度, 用原子吸收光谱测定溶液中的镁离子浓度, 测量试样的质量和溶液pH值的变化, 用SEM、XRD, FTIR、EDS等分析其表面形貌、物相组成和成分变化, 研究了材料的腐蚀降解特性. 结果表明, 热自组装膜改善了镁基生物材料的腐蚀抗力和生物活性. 纯Mg的腐蚀速率由0.11 mm/y下降到0.05 mm/y, Mg--Ca合金的腐蚀速率由 0.38 mm/y下降到0.32 mm/y. 植入动物12周后, 直径的减小由0.97 mm下降到0.20 mm, 界面新类骨质层厚度由2.56 mm增加到3.14 mm.     

镁基可降解硬组织生物材料的研究进展

介绍了镁与人体健康的关系及镁基生物材料的优势.简要介绍了镁基硬组织生物材料的发展及其最新研究进展,包括镁基硬组织生物材料生理环境下的腐蚀降解、表面改性、生物相容性和多孔镁骨植入材料、镁添加剂生物材料、镁基复合材料等.还讨论了镁基生物材料存在的问题.     

Corrosion behavior of Mg and Mg-Zn alloys in simulated body fluid

The corrosion behavior of Mg and Mg-Zn in simulated body fluid was studied.The mass loss of pure Mg,Mg-Zn-Zr and Mg-Zn-Zr-Y in simulated body fluid was measured using photovoltaic scale meter.Corrosion rate was determined through electrochemical tests.Finally,the corrosion mechanism was tbermodynamically studied.The results show that the corrosion rate decreases with the lapse of time for both pure Mg and Mg alloys.The purer the alloy,the borer the corrosion resistance exhibits.The corrosion behavior of Mg alloy is improved by the addition of trace Y.     

化学成分及时效处理对镍铬铝铁精密电阻合金性能的影响

镍铬改良型精密电阻合金是在Ni80Cr20电热合金基础上经过成分优化发展而来,目前常用的有Ni-Cr-Al-Fe和Ni-Cr-Al-Cu两个系列。该类合金具有高电阻率(ρ)、低电阻温度系数(TCR)和低对铜热电势等优异的电学性能,是制作高性能电阻元件的关键材料,受到了我国研究者的高度重视,但关于其基础研究的报道很少,制约了相关生产技术的进步。Al和Fe是Ni-Cr-Al-Fe系精密电阻合金中两种主要的合金元素,本研究通过合理的成分设计,研究了这两种元素对合金力学和电学性能的影响规律;同时该合金通常是在固溶和时效处理状态下使用,因此也设计了相应的热处理工艺,以考察时效处理对合金性能的作用规律。本工作分析了不同合金的晶粒尺寸,测试了合金的硬度和拉伸性能,并利用电阻测试仪、电阻温度系数测试仪和热电偶检定炉等检测了合金的电学性能。结果表明,在本研究设计的成分范围内,合金的晶粒尺寸随Al含量的增加而减小,但其对Fe含量的变化不敏感。在力学性能方面,合金的硬度和强度随Al和Fe含量的增加而提高,塑性相应下降,但Fe的作用较Al弱;经时效处理后,合金的强度和硬度上升,但塑性无明显变化。在电学性能方面,Al和Fe含量的增加均使合金电阻率升高,但二者对电阻温度系数的影响规律相反,TCR随Al含量的增加而减小、随Fe含量的增加而增大,并且在一定条件下会出现负值,因此通过合理调整Al和Fe含量的比例,有望得到接近于0的TCR;合金的对铜热电势随Al含量的增加而先降后增,在Al含量为3. 2%～3. 7%(质量分数)范围内出现最小值,但其对Fe含量不敏感;经时效处理后,合金的电学性能得到明显改善,即电阻率升高、TCR下降、对铜热电势下降。总体而言,Al含量对该精密电阻合金力学和电学性能均有显著影响,而Fe的作用主要体现在对电阻温度系数的调控方面。本研究结合晶粒尺寸、微观结构在热处理过程中的变化以及元素的核外电子分布等特点,讨论了成分和热处理导致合金力学和电学性能改变的内在机理,该研究结果对于Ni-Cr-Al-Fe精密电阻合金的成分、工艺和性能的优化具有重要的实用价值。     

选区激光熔化成型正六方柱体多孔TC4合金结构及力学性能研究

为了改善植入物与人体骨的力学相容性,避免应力屏蔽效应,采用选区激光熔化(SLM)技术制备了多孔Ti6Al4V合金。利用扫描电子显微镜对多孔钛试样的孔隙结构进行分析,并且测试了试样的力学性能。结果表明,测得的多孔件孔隙率约为46%,与原始设计相比,孔隙率降低16%;孔隙率降低主要来自激光扫描路径、熔池形状与尺寸以及粘粉等因素的影响;多孔件纵截面(平行于堆积方向)的硬度值高于横截面(垂直于堆积方向)的硬度值;压缩实验显示,其弹性模量为8.8GPa、屈服强度为348 MPa,力学性能与理论预测值有偏差,但较相同的致密合金与自然骨更为接近。     

纯镁表面NaMgF3膜层的制备及其耐腐蚀性能

采用4%(质量分数)NaF+冰醋酸溶液常温浸泡的方法,在纯镁表面制备氟化膜层来提高纯镁的耐腐蚀性。研究了冰醋酸浓度和浸泡时间对膜层质量的影响,利用SEM、XRD和EDS等分析了氟化膜层的形貌和结构,采用电化学实验、体外浸泡实验等研究了改性前后纯镁在模拟体液(SBF)中的耐腐蚀性能。结果表明:当冰醋酸浓度为5%(体积分数)、处理时间为8 h时,可以得到致密、均匀的NaMgF₃膜层,该膜层由约0.3 μm粒径的颗粒构成。NaMgF₃膜层使纯镁的腐蚀电位提高了740 mV,腐蚀电流密度降低了两个数量级,浸泡过程中的腐蚀产物层更加平整。     

碱热处理镁及其在仿生模拟体液中耐蚀性能

为了提高纯镁在仿生模拟体液(SBF)中的耐腐蚀性能，对纯镁进行了碱热处理表面改性。结果表明，纯镁经碱热处理表面改性处理后，可获得致密的MgO层，有效地提高纯镁在SBF溶液中的耐腐蚀性能，并且在SBF溶液中浸泡14天后，表层为Ca／P摩尔比=1．858的钙磷基沉淀。     

镁基生物材料表面改性及其生物相容性的研究与发展现状

利用镁及镁合金耐蚀的特点,发展新型医用可降解的镁基生物材料引起广泛关注,成为当今金属生物材料领域新的研究热点。表面改性方法是控制镁基材料降解速率和改善生物活性的重要手段,是当前镁基生物材料研究的重要内容之一。文章介绍了镁基生物材料的性能优势,综述了当前镁基生物材料表面改性的研究进展及改性后材料的生物相容性,评述了各种改性方法的特点和当前研究重点,并展望了镁基材料未来表面改性的研究方向和前景。