镁合金表面自清洁、自修复防护膜研究

目的在镁合金表面制备具有自清洁、自修复功能的防护膜,实现镁合金的智能防护。方法采用提拉法在AZ61镁合金表面制备含有pH敏感型"核/壳"纳米结构缓蚀剂的无机-有机杂化硅膜,该膜层具有自清洁、自修复功能。利用扫描电子显微镜(SEM)表征膜层表面形貌,利用接触角测量仪(CA)表征膜层的润湿性和粘附性,利用粉笔灰模拟测试膜层的自清洁功能,利用电化学工作站测试膜层的防护性能,并结合分光光度计对缓蚀剂释放浓度的检测来评价膜层的自修复功能。结果制备的膜层中含有大量pH敏感型"核/壳"纳米结构缓蚀剂,且表面粗糙。水在膜层表面的静态接触角高达156.7°,而滚动角只有5°,表明膜层具有超疏水、低粘附特性,这样水滴滚落到膜层表面时,能够带走膜层表面的污染物,从而实现自清洁功能。开路电位及分光光度计测试表明,溶液pH的变化引起膜层中缓蚀剂释放,从而使膜层实现自修复。极化曲线测试结果表明,含有"核/壳"纳米结构缓蚀剂的膜层样品的腐蚀电流密度比镁合金基底样品小了接近2个数量级,其缓蚀效率可达99.36%。电化学阻抗谱(EIS)测试结果显示,含有"核/壳"纳米结构缓蚀剂的膜层阻值高达85105Ω·cm~2,且具有较持久的自修复防护能力。结论成功制备了含有pH敏感型"核/壳"纳米结构缓蚀剂的无机-有机杂化硅膜,该膜层具有自清洁、自修复功能以及优异的防护性能。     

低共熔溶剂在镁合金腐蚀防护中的应用

介绍了低共熔溶剂的性质及特点,综述了低共熔溶剂的国内外最新研究成果,特别是氯化胆碱基低共熔溶剂在镁合金腐蚀防护的应用,分析了镁合金在低共熔溶剂中进行表面处理的可行性。概述了在含氯化胆碱的低共熔溶剂介质中,通过热场、声场、电场以及DES液膜法调控开展镁合金表面化学转化膜的制备、耐蚀机理及反应介质的作用研究,同时将低共熔溶剂与疏水性仿生膜结合,设计出镁合金表面自愈合超疏水涂层。利用低共熔溶剂制备的转化膜的耐蚀性均明显高于镁合金基体,其腐蚀电流密度明显下降。最后对镁合金腐蚀防护的研究现状和方向进行了展望,希望对解决镁合金腐蚀起到一定的指导意义。     

硫酸镁联合罗哌卡因股神经阻滞对膝关节韧带修复术患者下肢止血带反应的疗效观察

目的:探讨硫酸镁联合罗哌卡因股神经阻滞对膝关节韧带修复术下肢止血带反应的疗效。方法:选择2016年2月至2018年2月于本院拟行关节镜下膝关节韧带修复术的患者83例作为本研究对象,随机分为试验组（n=42）和对照组（n=41）;两组均在超声引导下实施患侧股神经阻滞麻醉,试验组给予0.375%罗哌卡因15 mL（含有0.75 g硫酸镁）混合液注射,对照组给予0.375%罗哌卡因15 mL注射,两组麻醉成功后均于大腿中上1/3处缚扎自动充气止血带。比较两组感觉和运动阻滞起效时间、持续时间和镇痛时间、不同时间点血流动力学和血清丙二醛（MDA）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）的变化,记录止血带反应发生率和药物不良反应。结果:与对照组相比,试验组感觉阻滞和运动阻滞起效时间缩短,持续时间、镇痛时间延长（P<0.05）;两组不同时间点收缩压（SBP）、舒张压（DBP）、心率（HR）比较,差异均具有统计学意义（P<0.05）;试验组T7、T8血清MDA、TNF-α高于对照组（P<0.05）;两组止血带反应发生率分别为7.14%（3/42）和24.39%（10/41）,差异具有统计学意义（P<0.05）;两组不良反应发生率差异无统计学意义（P>0.05）。结论:在膝关节韧带修复术中应用硫酸镁混合罗哌卡因股神经阻滞效果显著,可有效维持血流动力学稳定、延长阻滞效果,缓解氧化应激和炎症反应,减少止血带反应,安全性高,值得应用推广。     

电化学沉积法制备氢氧化镁晶体的影响因素研究

以MgCl_2溶液作为电解质,利用电化学沉积方法制备了Mg(OH)_2晶体.研究了电流密度、MgCl_2浓度、沉积时间等因素对沉积产物生长速率、结晶度、微观形貌和孔径分布的影响.结果表明:上述各因素均不影响沉积产物(Mg(OH)_2)的物相组成;电流密度的增大加快了Mg(OH)_2的生长速率,但同时降低了Mg(OH)_2晶体的结晶度,增大了产物中的孔隙率与大孔体积;MgCl_2浓度对Mg(OH)_2结晶度及晶体颗粒大小的影响较小,存在使Mg(OH)_2生长速率达到最大值的最佳MgCl_2浓度;Mg(OH)_2质量随沉积时间增加呈线性增长,生长速率基本维持恒定.     

氯氧镁钢筋混凝土中涂层钢筋腐蚀的电化学特性

通过Z350电化学工作站,研究了氯氧镁钢筋混凝土中裸露钢筋和涂层钢筋在不同环境中的开路电位、极化电阻及腐蚀电流密度,并且利用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对腐蚀产物进行分析.结果表明:锌美特(XMT)涂层在不同环境中可以很好地保护钢筋免受腐蚀,氯氧镁钢筋混凝土中涂层钢筋在水、氯盐溶液和硫酸盐溶液中的腐蚀电流密度是裸露钢筋的1/35,1/43和1/19;氯氧镁钢筋混凝土中裸露钢筋表面存在疏松多孔的层状和块状腐蚀产物,而涂层钢筋表面只存在点蚀.由此可见,XMT涂层对氯氧镁混凝土中的钢筋有一定的防腐效果.     

水热溶液pH值对AZ91D镁合金表面珍珠质涂层性能的影响

目的研究水热溶液pH值对AZ91D合金基体上珍珠质涂层的成分、形貌、抗腐蚀能力以及细胞相容性的影响。方法使用不同pH条件下(5.8、7、8.8、11.8)的水热反应溶液,在AZ91D基体上水热合成珍珠质涂层。利用XRD、XPS和SEM分析涂层的化学成分以及微观形貌。用电化学测量系统评估材料在模拟体液(Simulated Body Fluid,SBF)中的开路电位和极化曲线。通过细胞计数试剂盒(CCK-8法)和拍摄细胞荧光照片,来检测珍珠质涂层的细胞相容性。结果珍珠质涂层的成分和形貌会随着水热反应溶液pH值的不同而发生明显的变化。电化学腐蚀试验证实,与空白对照试样相比,沉积有珍珠质涂层的样品的OCP值较高,其Jcorr值也减少了近10倍,Ecorr值向正电位方向移动。此外,弱碱性条件下所沉积涂层的耐蚀性最优,其Ecorr(vs.SCE)值提高了0.16V,Jcorr值降低了8.16?10–5A/cm2。细胞相容性测试结果表明,珍珠质涂层不具有毒性,珍珠粉原材料为涂层提供的大量骨生长因子,能够促进成骨细胞的增殖。结论采用水热反应法,成功地在AZ91D合金基体上制得珍珠质涂层,该涂层可以有效地改善镁合金在人体中的耐蚀性和生物相容性。     

微弧氧化增强镁合金钼酸盐转化膜层的制备

目的提高钼酸盐转化膜的耐腐蚀性能,制备微弧氧化增强的钼酸盐膜层。方法采用化学转化法和微弧氧化法在AZ91D镁合金表面制备钼酸盐转化膜、微弧氧化膜和微弧氧化增强的钼酸盐膜层,研究了膜层的电化学行为和腐蚀失重情况,利用SEM、EDS、XRD和激光共聚焦显微镜对膜层的表面形貌、元素组成、物相组成和粗糙度进行分析。结果 XRD分析表明,钼酸盐膜层经过微弧氧化处理后,所得膜层较微弧氧化膜层多出新相MoSi_2。钼酸盐转化膜层经过微弧氧化处理后,相比于微弧氧化膜层,表面变得平整光滑,孔洞微粒变小,粗糙度降低。钼酸盐转化膜经过微弧氧化处理后,在3.5%NaCl溶液中浸泡48 h,膜层失重最低。通过电化学测试,微弧氧化增强钼酸盐膜层的腐蚀电位较钼酸盐转化膜的腐蚀电位正移0.643 V,较微弧氧化膜的腐蚀电位正移0.419 V,腐蚀电流密度较钼酸盐转化膜降低了3个数量级,较微弧氧化膜降低了1个数量级。结论钼酸盐转化膜经过微弧氧化处理后,膜层的耐腐蚀性能优于钼酸盐转化膜和微弧氧化膜,使镁合金的应用前景有所提高。     

镁及镁合金行业污染防治措施综述

简要介绍了山西省内镁资源及镁工业的现状和国家对镁及镁合金行业的产业政策,重点介绍了该行业的各种污染源和污染物,以及对污染物的处理措施,指出镁工业进一步发展需要解决的问题是加大镁合金深加工领域的研究和环境保护。     

基于改性磷酸盐水泥的CFRP网格加固钢筋混凝土板的受弯试验

采用碳纤维(Carbon Fiber Reinforced Polymer,CFRP)网格增强无机改性磷酸盐水泥基材料(Magnesium Phosphate Cementitious,简称MPC)加固钢筋混凝土板,MPC是对磷酸盐水泥在配合比和矿物掺合料两个方面进行改性优化,该加固方法充分利用了MPC具有早期强度高、低收缩、与旧混凝土黏结力强、良好的耐久性、防火防老化等优点。主要开展了CFRP网格增强MPC水泥基体加固混凝土板的抗弯试验,试验结果表明,破坏模式为混凝土板与加固层界面的剥离破坏;加固后板的开裂荷载提高了133%,极限荷载提高了108%。CFRP网格增强无机磷酸盐水泥基体复合材料加固技术不仅能够有效地提高混凝土板的抗弯承载力,还可以提高构件的刚度和抗裂性能。     

镁合金腐蚀及防护研究新进展

镁合金是目前使用的最轻的金属材料,因其优良的物理和力学性能受到了广泛的关注。特别是高的比强度使其成为以减轻自重为目的的汽车和航空领域的理想金属材料。然而,镁合金的耐蚀性差成为阻碍镁合金推广应用的一个重要问题。综述了镁合金的腐蚀问题和目前国内外的几种镁合金防护方法的研究现状。提高镁合金耐蚀性的途径主要有:开发新的镁合金;采用快速凝固工艺;应用表面技术,如化学转化处理、阳极氧化、金属镀膜、激光表面改性、离子注入等表面处理技术等。