可降解锌基骨植入材料及其表面改性研究进展

医用锌及锌合金有望成为新一代可降解骨植入物材料来促进骨缺损的修复。概述了可降解医用锌基材料的优势,包括较好的生物安全性和抗菌效果、能促进植入部位周围血管和新骨的生成以及骨相关基因的表达能力。在此基础上,从基底材料、细胞种类及实验结果等方面系统总结了近年来关于可降解医用锌基材料生物相容性和降解行为的研究。同时,归纳了可降解医用锌在临床修复骨缺损方面所面临的主要问题和挑战,包括较差的力学性能和较强的细胞毒性。可降解医用锌较差的力学性能可以通过合金化进行改善,概述了多种新型医用锌合金的力学性能及其生物相容性。表面改性是提高可降解医用锌基表面生物相容性和调控降解的有效手段。从基底样品、表面改性手段、使用的细胞或动物模型以及细胞相容性和降解行为等方面,综述了近年来可降解锌基骨植入材料表面改性的研究现状,提出了可降解锌基骨植入材料表面改性目前所面临的难点问题,包括传统表面改性手段加剧了锌离子的释放或在表面改性后可降解医用锌的生物相容性改善功效不足,以及未来的发展方向。     

医用碳材料对骨组织的响应及其生物活化改性

对骨种植医用碳材料的种类、碳材料对骨组织间的响应及碳／碳复合材料表面生物活化改性研究现状进行了综述。提出了碳／碳复合材料表面生物活性改性涂层结构，认为碳／碳复合材料表面活性改性的结构应由硬质阻挡层和不降解生物活化层组成；根据目前已研究的生物活性陶瓷种类，提出了碳／碳复合材料表面生物活性涂层具体结构思路，同时展望了医用骨种植碳材料的前景。     

医用NiTi合金的表面改性研究进展

近等原子比的NiTi合金作为生物医用材料,以其优异的特性而在医学各科临床得到广泛应用.但由于Ni离子释放而引起的潜在毒性和无生物活性问题,抑制了NiTi合金在生物医用领域的进一步发展.对医用NiTi合金进行表面改性是解决上述问题的有效途径,并成为近年国内外研究的热点.本文全面阐述了近几年来国内外对医用NiTi合金的表面改性方法的研究进展,并对各种方法可能出现的问题进行了分析;提出了采用微弧氧化技术对NiTi合金表面改性的可行性.     

生物医用可降解镁锌合金研究进展

综述了镁锌合金的临床应用优势,介绍了合金元素对医用镁锌材料物化性能、腐蚀性能和生物相容性的影响及医用镁锌合金表面改性技术的研究现状,并展望了镁锌合金作为生物医用可降解材料的研究趋势和应用前景。     

专利信息

表面活性坚强内固定钛接骨板及其制造方法，医用钛及钛合金表面活化改性方法，用石墨电极对钛合金材料表面电火花放电强化处理的方法，一种钛表面辉光离子无氢渗碳工艺方法，一种稀土铝硅钛合金的生产方法。     

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。     

医用可降解镁合金应用及表面改性研究进展

镁及其合金作为新一代生物医用可降解材料,具有良好的经济性、力学性能、生物相容性、可降解性能,在骨科、心血管科、消化科等领域具有广阔的应用前景。镁合金具有较高的化学活性,因此其降解速率较快,力学性能的维持受限,植入时可能发生的细菌感染会引发炎症和腐蚀加速等问题,因此需要通过表面改性来制备多功能一体化的涂层。综述了医用可降解镁合金作为接骨板、螺钉、血管支架、胃肠吻合器、胆管支架等植入材料的应用现状及最新研究成果。讨论了医用可降解镁合金在植入生物体时面临的析氢、pH升高、腐蚀加速、力学性能衰减、稀土元素毒性及内膜增生等具体问题,在此基础上,考察了化学转化、等离子喷涂、微弧氧化、聚合物涂层等4种镁合金表面改性技术的最新研究动态。结合体内试验和体外试验,概述了表面改性对镁合金安全性、耐蚀性、抗菌性、生物相容性等方面的影响,并简要对比了几种表面改性技术的优缺点。最后展望了医用可降解镁合金表面改性技术的发展方向。     

生体金属材料的表面改性

对于医用材料的表面改性,在于改善材料的耐蚀性、耐磨性和硬组织相容性。对于牙科植入物材料,则须赋予以硬组织相容性、软组织相容性、抗菌性和耐蚀性,而且对不同部位所用材料的要求有所不同,故须进行不同的改性处理。表面改性方法按所采取的改性介质之不同,可分为水溶液中改性、大气中改性和真空中改性3类方法。在含磷酸离子和钙离子的水溶液中改性,则可形成磷酸钙表面层从而提高硬组织相容性。为形成可促进骨形成的表面改性层,则须在含有Ｃａ离子的水溶液或碱性水溶液中进行改性。在大气中改性通过高温氧化生成表面氧化层可提高耐蚀性。离…     

医用NiTi合金表面改性技术研究进展

近等原子比的NiTi合金以其独有的形状记忆效应和超弹性在医疗领域具有广泛的应用,但近年来研究表明,镍离子会使人体发生中毒反应,甚至致癌,这一因素制约了它在生物医用材料领域的使用。为了抑制镍离子的释放,通过对NiTi合金表面改性,制备一层氧化膜,可有效提高使用的安全性。文章全面阐述了近几年来NiTi合金表面改性的研究进展,提出了对多孔医用NiTi合金表面TiO2改性的发展前景。     

可生物降解镁及镁合金表面改性研究进展

生物医用镁及镁合金可降解吸收,具有良好的生物相容性,弹性模量与人体骨接近,是理想的人体植入物材料。在体液环境中,医用镁合金腐蚀速率较快,常常导致植入物过早失效。对镁合金表面进行适当改性,可调控合金降解速率、提高生物相容性。最常见的表面改性方法是在镁合金表面生成保护性涂层,这些涂层主要包括可降解高分子涂层和一些无机涂层。综述了近几年可生物降解镁及镁合金的表面改性涂层及改性技术的最新研究动态,探讨了镁及镁合金表面制备无机涂层和可降解高分子涂层的一些改性方法;简要介绍了阳极氧化、微弧氧化、离子注入、溶胶-凝胶、等离子喷涂及化学沉积等表面改性方法的原理,并比较其优缺点;提出了可生物降解镁及镁合金表面改性涂层研究中面临的问题,并展望了未来发展方向。     

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 偏心拉伸试验是材料力学试验教学内容之一。传统的万能材料试验机上无法直接进行偏心拉伸试验。设计了一种可安装于万能材料试验机的偏心拉伸简易装置,可以有效测定拉弯组合变形的应变,从而可以计算出材料的最大应力,扩展了万能材料试验机的功能。     

基于圆柱形孔洞体胞模型分析的铸造镁合金ML316本构描述

假设在铸造镁合金材料中的微孔洞具有圆柱形的形状,然后隔离一个圆柱形微孔洞,建立圆柱形微孔洞体胞模型,在基体不可压条件下,得到圆柱形微孔洞的演化方程.根据圆柱形微孔洞体胞模型的速度场得到其应变场,进而基于材料内时本构理论,定义与材料孔洞弱化相关的内蕴时间,得到考虑变形强化和孔洞长大弱化的材料弹塑性本构方程.发展相应的有限元分析程序及数值算法,用其描述铸造镁合金试件在拉伸载荷作用下的应力与应变、塑性变形与材料孔隙率的关系以及试件缺口前缘孔隙率的变化,分析结果与实验结果有较好的一致性.     

The Design and Realization of the Material Series Database System

材料体系由多层体系结构和最底层的材料牌号数据构成。为构建材料体系数据库系统,针对材料体系的多层数据结构、数据特征、层次之间的内在联系、多层结构与材料牌号及其性能数据的关系开展了深入研究。设计了材料体系数据库和牌号性能数据库的逻辑结构与物理结构,应用 Oracle 和 J2EE 开发设计了软件系统,实现了从体系结构到牌号性能数据的无缝连接。对整个材料体系的多层结构,文本、图片、表格等多种数据实现了有效管理和直观显示。     

聚甲基丙烯酸甲酯包覆双酚F环氧树脂微胶囊的研制

为实现环氧防腐涂料单包装,以甲基丙烯酸甲酯为壁材原料,双酚F环氧树脂为芯材原料,采用原位聚合法制备了聚甲基丙烯酸甲酯包覆双酚F环氧树脂微胶囊.研究了表面活性剂配比、壁材和芯材质量比及反应温度对微胶囊的形貌、粒径大小及囊芯含量等的影响.实验结果表明:随着十二烷基苯环酸钠用量的增加,微胶囊粒径变小,芯材含量增加;壁材与芯材的比例增加,乳液分散容易,形成的微胶囊粒径变小;70℃时反应缓慢,85℃时微胶囊聚集成团.     

国内模具选材用材现状与发展

简要介绍了模具选材用材的基本原则以及常用的模具钢种,综述了国内模具选材用材专家系统的开发成果,分析了国内模具选材用材存在的弊端,最后分析了模具行业的发展趋势,并对国内模具钢选材用材的发展提出了几点建议.     

An evaluation of the statistics of steel material model parameters

In robustness studies, variations of material properties are often represented by simple assumptions, such as scaling of stress-strain relations, often due to lack of knowledge or deeper understanding of the material physics and the material model applied. By performing material characterisation tests on several batches of a DP600 steel and fitting a phenomenological material model to each batch, this paper studies the dispersion of material model parameters, as well as correlations between both experimental and model parameters. It is concluded that some of the characterisation tests may be omitted in the future, due to correlations found between parameters. The results may also be applied in a robustness study by inversely using the retrieved statistics to generate reasonable new sets of material model parameters. The methodology presented may be adopted for any other type of material characterisation process.     

异型阴极电解槽焙烧方法的探索研究

通过对阴极电解槽的燃气焙烧法、以阳极炭块作为填充物的焦粒焙烧法以及以电解质块作为填充物的异型阴极焦粒焙烧方法的分析研究,根据试验数据和运行状况,认为以电解质块作为填充物的方法在生产实际中运用能够成功解决异型阴极电解槽其它焙烧方法存在的弊端.     

Glass matrix composite material prepared with waste foundry sand

W ater glass foundry sand has the advantages of being unreactive, low cost, easy acquisition, etc, thus its use is developing fast. In China, 12 million tons of castings are produced every year, of which 1.5 -1.7 million tons are produced using water glass sand, until now the waste foundry sand has polluted the environment if it has not been fully recycled. At present reclamation and utilization as a building material are applied to make use of waste foundry sand. Reclamation technology can sa…     

On the mechanism and mechanics of material removal in ultrasonic machining

Precision abrasive machining processes such as ultrasonic machining are commonly employed to machine glasses, single crystals and ceramic materials for various industrial applications. Until now, precision machining of hard and brittle materials are poorly investigated from the fundamental and applied point of views. Taking into account the major technological importance of this subject to the production of functional and structural components used in high performance systems, it is often desired to estimate the machining rate for productivity while maintaining the desired surface integrity. The success of this approach, however, requires not only the fundamental understanding of the material removal on the microstructural scale but also the relationship between the machining characteristics and material removal rate in ultrasonic machining. In this study, the ultrasonic machining of glass was investigated with respect to mechanism of material removal and material removal rate (with basic machining parameters) with a mild steel tool using boron carbide abrasive in water as slurry. The analysis indicates that the material removal was primarily due to the micro-brittle fracture caused on the surface of the workpiece. For micro-brittle fracture mode, the relationship for the material removal rate, considering direct impact of abrasive grains on the workpiece, based on a simple fracture mechanics analysis has been established. The effect of machining conditions on material removal rate has been discussed. This research provides valuable insights into the material removal mechanism and the dependence of material removal rate on machining conditions and mechanical properties of workpiece material in ultrasonic machining.     

电火花沉积/堆焊技术的国内外应用现状

电火花沉积/堆焊技术是先进的节能、节材、环保的表面工程技术之一.文中综述了其在金属材料的表面改性,工件表面缺陷的修复以及实现基体材料表面的异种材料堆焊三方面的应用事例,旨在更多地介绍这一实用技术的应用现状,并希望引起更多新领域用户的关注.