石墨烯/锌基复合材料在模拟体液中的腐蚀行为研究

石墨烯增强锌基复合材料具有良好的力学性能,有望作为可降解医用植入材料用于人体骨骼修复。为了明确石墨烯添加对锌基复合材料降解行为的影响,本文采用电化学方法和浸泡法对比研究了纯锌、石墨烯/锌基复合材料在人体模拟体液(SBF)中的腐蚀行为。结果表明随着石墨烯含量增加,试验材料的腐蚀速率加快,腐蚀形式以均匀腐蚀为主,腐蚀产物主要为ZnO。     

轴肩尺寸对搅拌摩擦焊接头组织与性能的影响

采用轴肩尺寸对AZ31镁合金搅拌摩擦焊接头进行了搅拌摩擦焊接,并测试和分析了AZ31镁合金搅拌摩擦焊接头的力学性能和耐腐蚀性能。结果表明:随轴肩尺寸从10 mm增加至18 mm, AZ31镁合金搅拌摩擦焊接头试样的接头系数表现为先增大后减小、腐蚀电位先正移后负移的变化趋势,力学性能和耐腐蚀性能先提升后下降;当轴肩尺寸为14 mm时,接头系数为91%,腐蚀电位为-0.859 V,与10 mm轴肩尺寸相比,试样的接头系数增大了15%,腐蚀电位正移了0.079 V。为提高AZ31镁合金搅拌摩擦焊接头的力学性能和耐腐蚀性能,轴肩尺寸优选为14 mm。     

单道次大应变轧制对AZ31镁合金组织与耐腐蚀性能的影响

研究了单道次变形量对AZ31镁合金组织和耐腐蚀性能的影响。实验结果表明:随着单道次轧制变形量增加, 镁合金组织中动态再结晶数量逐渐增多, 晶粒逐步细化; 合金组织细化后晶界增多, 合金的耐腐蚀性能提高。单道次轧制变形量达到80%时, 合金在3.5%NaCl溶液的腐蚀情况较为均匀, 腐蚀速率为0.933 mm/a, 自腐蚀电流密度与自腐蚀电位分别为2.0546×10^-3 mA/cm²和-1.3346 V, 合金耐腐蚀性能最好。     

Sm对铸态ZK30镁合金组织和耐腐蚀性能的影响

为提高高强镁合金的耐腐蚀性能,选用Sm作为合金化元素添加到ZK30镁合金中。采用真空感应熔炼炉制备了ZK30-xSm镁合金(x=0%,1%,2%,3%,4%,质量分数),并通过光学金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射(XRD)、静态失重法以及极化曲线等手段和方法,研究了合金的微观组织、成分和耐腐蚀性能。结果表明,加Sm镁合金主要由α-Mg基体和Mg41Sm5相组成,添加Sm元素以后,合金组织由树枝晶转变为细小的等轴晶,晶粒细化;产生的Mg41Sm5相减缓了ZK30镁合金在3.5%的NaCl溶液中的腐蚀速率,随着Sm含量的增加,腐蚀速率呈先减小后增加的趋势,在Sm含量为1%时,腐蚀速率达到最低,为0.299 5mg/(cm2·h),耐腐蚀性较好,但Sm含量过多时(超过1%),产生了Mg3Sm相,合金的腐蚀速率加快,耐腐蚀性能变差。     

冷却条件对AZ31镁合金凝固组织及腐蚀性能的影响

利用光学显微镜研究不同的冷却条件下AZ31镁合金凝固组织的变化,通过浸泡失重法测定其在3.5%Na Cl腐蚀介质中的腐蚀性能,探讨冷却条件对AZ31镁合金凝固组织及腐蚀性能的影响。结果表明,空冷条件下,AZ31合金晶粒尺寸较为粗大,析出的Mg17Al12相呈短线状和小块状,并且只分布在局部晶界。水冷却条件下,AZ31合金的晶粒尺寸细小,Mg17Al12相数量较空冷试样少,呈颗粒状,弥散分布于晶界。盐水冷条件下,第二相最少,由于晶粒更加细小,因此第二相分布更加弥散。AZ31镁合金耐腐蚀性能随着冷却速度的增大而提高。     

搅拌摩擦加工AZ31镁合金在NaCl溶液中的腐蚀特征

研究了搅拌摩擦加工镁合金FSP-AZ31及其母材AZ31在3.5%的NaCl溶液中的腐蚀特征.结果表明:在含Cl-溶液中,与母材AZ31相比,FSP-AZ31合金的腐蚀失重速率较小;两者的腐蚀机制均为点蚀,但FSP-AZ31的点蚀程度较轻;经搅拌摩擦加工后的FSP-AZ31合金中形成的细小等轴晶及第二相的固溶,是其耐蚀性能提高的主要原因.     

AZ91D 镁合金锭耐腐蚀性能研究

分析了国内外5 个厂家提供的AZ91D 镁合金锭的化学成分, 并比较了它们的耐腐蚀性能。采用减重法评价该合金的耐蚀性能, 并对实验数据进行了多元回归分析。结果表明, 在一定的范围内, 增加铝、锌和锰的含量可提高该合金的耐蚀性, 而随着硅和重金属(铁、铜、镍)含量的增加该合金耐蚀性下降。按照耐腐蚀性能评价, F 公司提供的样品应列入不可用材料;而在5 个供应商中, 唯一的一家国内厂商E 公司提供了最好的AZ91D 镁合金锭。     

Gd对生物医用AZ31镁合金组织和性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、电子拉伸试验机等多种分析和测试手段,研究了稀土元素Gd对挤压态生物医用AZ31镁合金显微组织及室温下力学性能的影响.结果表明:在AZ31镁合金中添加质量分数为1.0%的Gd元素,合金平均晶粒尺寸由20μm减少至15μm,合金组织得到较明显细化;AZ31-1Gd镁合金的维氏硬度为56、抗拉强度为280 MPa、屈服强度为186 MPa,分别比AZ31镁合金提高了5.7%,3.7%和13.4%,且延伸率没有降低,表明Gd能较明显提高AZ31镁合金的力学性能;AZ31-1Gd合金的拉伸断裂具有韧性和脆性混合断裂的特征.     

纯钛表面氧化石墨烯涂层的制备及生物学性能研究

利用3-氨丙基三乙氧基硅烷在纯钛表面制备氧化石墨烯涂层,扫描电镜、X射线能谱仪、拉曼光谱、X射线光电子能谱技术对涂层的形貌结构和成分进行表征检测;之后通过体外细胞毒性实验、急性溶血实验和SBF模拟体液浸泡实验评估不同处理组钛片的生物学活性。结果表明：体外小鼠前成骨细胞毒性实验、急性溶血实验初步证实复合涂层具有良好的生物相容性;SBF模拟体液浸泡实验表明氧化石墨烯涂层能提高纯钛表面沉积羟基磷灰石的能力。     

AZ31B镁合金高温热压缩行为分析

以AZ31B镁合金为研究对象,选择变形量为0.7,分别在应变速率为0.001,0.01,0.1s~(-1)下进行压缩试验.同时,在分析变形温度、应变速率等参数对流变应力影响的基础上,建立了AZ31B镁合金本构方程6)ε=7.59×10~9[sinh(0.015σ)]4.91exp(-141.6/RT),该方程能够描述AZ31B镁合金的高温力学性能,为其产品开发和生产提供一定的工程计算依据.     

镍磷镀层对车用镁合金点焊接头腐蚀防护分析

在车用镁合金AZ31B点焊接头通过化学镀的方法形成Ni-P镀层,并通过失重试验和电化学试验分析有、无镀层情况下母材与焊点的耐蚀性能。试验结果表明：母材Ni-P镀层表面微观形貌优于焊点Ni-P镀层表面微观形貌,60min内形成的镀层厚度分别为8.10μm和9.90μm。同一时间内无论有、无镀层,母材的失重量均低于焊点,腐蚀速率近似线性增加,有镀层时增加趋势缓慢。形成Ni-P镀层后,焊点和母材的自腐蚀电位提高,自腐蚀电流减小,显著降低了腐蚀速率。     

CONFORM连续挤压AZ31镁合金拉伸变形和断裂行为的研究

在改进型铝材连续挤压机上对AZ31镁合金的连续挤压, 研究了连续挤压AZ31镁合金拉伸变形和断裂行为。结果表明, 连续挤压能有效的细化AZ31合金的晶粒和改变晶粒取向, 致使延伸率得到了大幅提高; AZ31合金常规挤压态的断面上呈现出韧性与脆性混合断裂的特征, 而连续挤压态的断面有韧窝特征, 为微孔形核的韧性断裂机制。     

扩渗时间对镁合金表面扩渗Zn+La2O3组织与性能的影响

在390℃温度下对AZ31镁合金进行固态扩渗Zn+La2O3（扩渗剂中的质量分数为0.4%）处理,扩渗时间分别为0、2、4、6h。研究了不同扩渗时间下镁合金表面渗层组织的变化,并测试了镁合金表面扩渗层的硬度和耐腐蚀性能。结果表明：当扩渗时间为2h时,未出现渗层;当扩渗时间为4h时,扩渗层中出现了Mg0.97Zn0.03固溶体和Mg-Zn化合物(MgZn+Mg2Zn3+MgZn2+ Mg2Zn11)。随着扩渗时间的延长,使得Zn原子的扩渗能力增强,Mg和Zn反应扩散形成了多种化合物,在AZ31镁合金表面得到了渗层。当扩渗时间为6h时,Mg7Zn3作为一种新相出现在了渗层中,同时,渗层组织粗化。扩渗试样的硬度随扩渗时间的增加而增加,而耐腐蚀性能在扩渗时间为4 h时为最佳。     

AZ31镁合金变形行为的研究进展

介绍了AZ31镁合金的优良性能及变形行为的特点,讨论了合金元素对AZ31合金性能的影响,重点对目前镁合金加工方法的研究进展及发展方向进行了综述.     

超声处理温度区间对镁合金凝固组织的影响

研究了超声处理温度区间对AZ91D和AZ31B镁合金凝固组织的影响, 探讨了功率超声细化镁合金凝固组织的机理。试验结果表明, 镁熔体经超声处理后, 凝固组织均有显著细化, 其中超声连续处理对镁合金的细化效果最好。