新型医用高氮无镍不锈钢

高氮无镍不锈钢具有优良的综合理化性能和生物相容性,并有可能完全代替目前正在使用的含镍不锈钢,其临床应用已受到很多研究者的关注。综述了近年来国内外医用不锈钢的研究情况,并总结了目前存在的主要问题,展望了未来的发展应用。     

抗菌不锈钢的发展研究现状及展望

结合中外研究文献资料,总结了抗菌不锈钢的抗菌机理和目前不同生产工艺生产抗菌不锈钢发展状况,以及不同类产品的特性。分析结果显示,抗菌不锈钢具有抗菌性好、耐高温塑性好、自身无菌等良好特性。合金型抗菌不锈钢特别是含铜抗菌不锈钢目前应用最为广泛。表面改性抗菌不锈钢则具有更好的前景,并且有待进一步研究。综合抗菌不锈钢的特性对其未来研究方向进行了展望。     

新型医用无镍不锈钢性能研究

医用植入不锈钢由于其优良的性能广泛应用于医疗领域,其中含有的镍元素由于腐蚀溶出除了对人体产生过敏反应外,还存在致畸、致癌的危害性.医用无镍不锈钢的研究和开发将会避免镍的危害,大大提高生物植入材料的长期使用安全性.本文总结了国内外医用无镍不锈钢的研究进展,并开展了新型医用无镍不锈钢(bioss4合金)的研究工作.与传统使用的医用316L不锈钢相比,新型医用无镍不锈钢具有更好的强韧性配合,优良的耐蚀性和生物学相容性,这种优势将为其提供了广阔的应用前景.     

医用不锈钢的发展及展望

在各类医用金属材料中,医用不锈钢因其优良的综合性能在临床及医疗领域得到了广泛应用.概述了医用不锈钢的发展历程,指出了目前存在的问题,并总结了近年新型医用不锈钢的研究开发状况.最后,展望了医用不锈钢今后的发展.     

医用316L不锈钢表面改性研究及发展

316L不锈钢因其优良的性能和低廉的价格广泛应用于临床及医疗领域。通过分析医用316L不锈钢目前存在的主要问题及发展状况,对医用316L不锈钢近年来表面改性的新方法和新成果进行了较为详细的介绍,表明表面改性技术是解决临床应用问题的良好途径,为医用316L不锈钢的医学应用提供了新的发展机遇。     

医用钛合金的发展及研究现状

纯钛及其合金以其与骨相近似性的弹性模量、良好的生物相容性及在生物环境下优良的抗腐蚀性等在临床上得到了越来越广泛的应用；综述了医用钛合金的发展和研究现状，阐述了钛的生物相容性原理，同时简单评述了钛及其合金表面改性与钛基复合材料的研究现状，分析表明：纯钛及其合金具有出色的生物相容性主要归功于表面附着的氧化层；β型钛合金与α/α β型钛合金相比，具有较高的耐磨性，是一种很有前途的外科植入用钛合金；寻求更为理想的表面改性工艺从而获得高质量的涂层，或将生物活性相添加进钛合金基体中制备成复合材料是提高医用钛合金生物活性的两种有效途径。     

抗菌不锈钢的抗菌原理、常规加工与增材制造

各类公共卫生事件频发,催生了各类抗菌产品研发和应用.抗菌材料按原料来源分类包括无机抗菌材料、有机抗菌材料、天然抗菌材料和合成抗菌材料.不锈钢作为运用最广泛的无机金属材料之一,在抗菌材料的应用方面已取得阶段性进展.不锈钢获得抗菌性能的常规加工方法有两种,即表面改性和合金化处理.然而,表面型抗菌不锈钢经磨蚀后极易丧失抗菌效果,合金型抗菌不锈钢中抗菌离子利用率较低,这些都导致不锈钢的抗菌效果不理想.因此,研究者们除研究不同抗菌元素的抗菌机理外,还从提高抗菌不锈钢耐久性和抗菌效率方面进行了不同制备工艺的探索,扩大了抗菌不锈钢的使用范围.近年来,研究者们开发了多种抗菌不锈钢的制备工艺以提高其使用寿命和抗菌性能.通过沉积法、渗透法和喷涂法等方式将抗菌元素被添加到不锈钢表面,可使抗菌层厚度增加,抗菌效果更稳定;适量抗菌金属元素被添加到不锈钢中,经抗菌处理后这些抗菌金属元素能够不断地向介质中释放抗菌金属离子,使不锈钢的抗菌率大幅提高.此外,为了满足抗菌不锈钢在生物医学领域的使用需求,常在其表面引入羟基磷灰石、聚(L-丙交酯-己内酯)等生物相容性良好的物质,或采用先进的制备工艺控制有害金属离子的释放浓度,以实现抗菌性能和生物相容性的有机结合.本文综述了近10年国内外各种抗菌不锈钢的研究现状.介绍了表面改性抗菌不锈钢和合金型抗菌不锈钢的抗菌原理、特点与制造方法.此外,针对常规制造法存在制备周期较长、材料耗损较多、环境污染较严重等问题,本文结合增材制造技术的优势,试图寻找一种新型的抗菌不锈钢制备工艺,以其个性化定制、耗时短、精密加工等优势弥补上述缺点,并且介绍了增材制造抗菌材料在医疗卫生领域中的应用.     

不锈钢表面处理技术的研究

经表面耐蚀转化处理的不锈钢，在含氯离子的介质中耐蚀能力提高８０倍以上；中性盐雾试验测试表明，耐蚀等级达到１０级。     

NiTi合金生物医用材料表面改性的研究进展

NiTi合金由于其形状记忆效应、超弹性和低模量等优良性能在生物医学领域得到广泛应用。然而，在生理环境中镍离子释放会诱发毒性和炎性反应，因此需要对其进行表面改性。从表面氧化、表面涂层和表面接枝大分子等方面综述了近年来国内外NiTi合金表面改性的研究进展，评述了各种表面改性技术的优势和缺陷，指明了NiTi合金表面改性的未来...     

NiTi合金生物医用材料表面改性的研究进展

NiTi合金由于其形状记忆效应、超弹性和低模量等优良性能在生物医学领域得到广泛应用。然而,在生理环境中镍离子释放会诱发毒性和炎性反应,因此需要对其进行表面改性。从表面氧化、表面涂层和表面接枝大分子等方面综述了近年来国内外NiTi合金表面改性的研究进展,评述了各种表面改性技术的优势和缺陷,指明了NiTi合金表面改性的未来发展趋势。     

铁素体不锈钢的进展

近年来，不锈钢的开发者们已把大部分注意力集中于开发铁素体不锈钢。本文论述了铁素体不锈钢的合金化、优点（耐蚀性和经济性）、局限性（脆性倾向），以及该类型合金的研究、开发和应用状况。     

抗菌不锈钢材料及其发展现状

综述了各种抗菌不锈钢材料(包括加铜和加银的抗菌不锈钢、表面涂层抗菌不锈钢、抗菌复合不锈钢板)的抗菌机理、特点，应用和开发现状。在普通不锈钢内添加一定量的抗菌金属元素Cu，Ag，Zn等，控制铸造、锻压、轧制以及热处理过程，使抗菌金属元素在不锈钢基体内以一定的大小、形态，均匀弥散地析出，并保证析出相的体积百分比，在不降低普通不锈钢的力学性能和抗腐蚀性能的情况下，赋予其优异的抗菌性能。     

Preparation and biological evaluation of hydroxyapatite-coated nickel-free high-nitrogen stainless steel

Calcium phosphate was formed on nickel-free high-nitrogen stainless steel (HNS) by chemical solution deposition. The calcium phosphate deposition was enhanced by glutamic acid covalently immobilized on the surface of HNS with trisuccinimidyl citrate as a linker. X-ray diffraction patterns and Fourier transform infrared spectra showed that the material deposited on glutamic acid-immobilized HNS within 24 h was low-crystallinity calcium-deficient carbonate-containing hydroxyapatite (HAp). The biological activity of the resulting HAp-coated HNS was investigated by using a human osteoblast-like MG-63 cell culture. The HAp-coated HNS stimulated the alkaline-phosphate activity of the MG-63 culture after 7 days. Therefore, HAp-coated HNS is suitable for orthopedic devices and soft tissue adhesion materials.     

Preparation and biological evaluation of hydroxyapatite-coated nickel-free high-nitrogen stainless steel

Abstract

Calcium phosphate was formed on nickel-free high-nitrogen stainless steel (HNS) by chemical solution deposition. The calcium phosphate deposition was enhanced by glutamic acid covalently immobilized on the surface of HNS with trisuccinimidyl citrate as a linker. X-ray diffraction patterns and Fourier transform infrared spectra showed that the material deposited on glutamic acid-immobilized HNS within 24 h was low-crystallinity calcium-deficient carbonate-containing hydroxyapatite (HAp). The biological activity of the resulting HAp-coated HNS was investigated by using a human osteoblast-like MG-63 cell culture. The HAp-coated HNS stimulated the alkaline-phosphate activity of the MG-63 culture after 7 days. Therefore, HAp-coated HNS is suitable for orthopedic devices and soft tissue adhesion materials.     

不锈钢精炼脱磷渣的研究

总结了目前国内外不锈钢脱磷的两种主要方法：氧化脱磷法和还原脱磷法，并分析了影响这两种脱磷方法效果的因素。指出在氧化脱磷中更有效的渣系是BaO基渣系；虽然还原脱磷的工艺复杂，但因其不损失合金元素，并有很好的脱氧、脱硫效果，是具有很大潜力的脱磷方法。     

Nickel-free austenitic stainless steels for medical applications

Abstract

The adverse effects of nickel ions being released into the human body have prompted the development of high-nitrogen nickel-free austenitic stainless steels for medical applications. Nitrogen not only replaces nickel for austenitic structure stability but also much improves steel properties. Here we review the harmful effects associated with nickel in medical stainless steels, the advantages of nitrogen in stainless steels, and emphatically, the development of high-nitrogen nickel-free stainless steels for medical applications. By combining the benefits of stable austenitic structure, high strength and good plasticity, better corrosion and wear resistances, and superior biocompatibility compared to the currently used 316L stainless steel, the newly developed high-nitrogen nickel-free stainless steel is a reliable substitute for the conventional medical stainless steels.     

热力学计算在高氮奥氏体不锈钢研究中的应用

采用Thermo-Calc软件,计算了碳、铬、锰、镍元素和压力因素对22Cr高氮奥氏体不锈钢氮溶解度、凝固过程中相转变以及析出相的影响,并对设计的新型高氮奥氏体不锈钢组织及析出相进行了研究。结果表明:铬元素主要增加液态钢的氮溶解度,增加0.1%(质量分数)的碳即能显著增大奥氏体不锈钢在高温凝固时的最小氮溶解度。锰元素既增加液态钢中的饱和氮溶解度,又增加凝固初期的最小氮溶解度。适当的锰含量能扩大并稳定奥氏体相区,避免"铁素体阱"的出现。少量的镍含量既增加奥氏体不锈钢高温凝固时的最小氮溶解度,缩小高温δ铁素体存在的温度区间,也能使钢在室温下有完全的奥氏体组织。加压冶炼能有效促进氮溶解度。新型高氮奥氏体不锈钢的析出相主要为Cr23C6,Cr2N。采用热力学计算工具可以对高氮奥氏体不锈钢的冶炼、组织控制、热处理和热加工提供科学的指导。     

Hydrogen—induced Cracking of Weld Metal of Austenitic Stainless Steels

For 308L and 347L weld metals of austenitc stainless steels(ASS) ,hydrogen induced cracking(HIC) occurred during dynamically charging under costant load.The threshold stress intensity for HIC,KIH,decreased linearly with the logarithm of the concentration of diffusible hydrogen Co in the weld metals and the rolled plate of type 304L ASS.i,e ,KIH=85.2-10.7ln Co(308L),KIH=76.1-9.3ln Co(347L) ,and KIH=91.7-10.0lnCo(304L).The fracture mode for HIC in the three type of ASS changed from ductile to brittle with the decrease in the applied stress intensity Ki or /and the increase in Co .The boundary line between ductile and brittle fracture surfaces was KI-54 25ep(-Co/153)=0.