医用金属材料漫谈

医用材料,又称生物材料,是指能够植入生物体或与生物组织相结合的材料,可用于诊断、治疗生物体内的病症,甚至替换生物机体中的组织、器官以增进其功能。目前用于临床的生物医用材料主要有金属材料、有机材料（主要指有机高分子材料）、无机非金属材料（主要指生物陶瓷、生物玻璃和碳素材料）以及其他复合材料等。与其他材料相比,     

生物功能材料的发展与应用

<正> 所谓功能材料是指用于现代科技和现代生产中具有一种或几种特定功能的材料。60年代以来,由于各种现代技术的兴起,功能材料的开发研究受到了世界各国的广泛重视,同时由于固体物理、固体化学、量子化学、生物物理和生物化学等交叉学科的飞速发展和相互渗透,以及各种近代的合成、制备、提纯、晶体生长和新的分析测试技术在功能材料研究和生产中的广泛应用,使得新型功能材料不断涌现。     

生物医用型β型钛合金的设计与开发

介稳定β型钛合金具有低密度、高比强度、低模量、耐蚀、易加工且生物相容性优良等特点，已成为外科植入件优选的替代材料。本文重点介绍了用于人体硬组织修复与替代材料的介稳定口型生物医用钛合金的设计、熔炼、加工、热处理、显微组织以及表面改性等方面应注意的问题和最新研究进展，并指出了未来的研究发展方向。     

意特佩雷斯推出5600吨压铸机

正日前,意特佩雷斯高斯公司(Italpresse Gauss)公司TF系列无曲拐型高端压铸机(又称"两板机")增加新成员,一款锁模力5 600 t的TF5600被正式推出市场。TF5600刷新了世界最大压铸机纪录。据了解,TF5600具有与TF系列其他产品相同的优点。其优化空间利用,与相同吨位的三模板机相比,占地空间更小,其更加牢固可靠,使用液压方式驱动,合模更紧密,进一步降低废品率。另     

一种新型低成本阻燃钛合金的微观组织与力学性能

研究了一种名义成分为Ti-25V-15Cr-5Mo-0.25Si-0.08C的新型低成本阻燃钛合金TF-X,通过三次真空自耗熔炼制备了φ120mm铸锭,经包套挤压得到φ25mm棒材,观察了铸锭和挤压棒材的微观组织,测试并分析了挤压棒材的室温和高温拉伸性能、热稳定性能、高温蠕变性能。结果表明：TF-X合金具有与TF550合金大致相同的微观组织;TF-X合金室温及高温拉伸强度高于TF550合金,并且具有很好的塑性;试验条件下,TF-X合金的热稳定性能低于TF550合金,熔炼过程中应该严格控制氧含量;TF-X合金在540℃/250MPa/100h条件下蠕变性能与TF550合金相当,显著高于Ti40合金。     

恶臭腐蚀性硫化物的微生物治理研究

从土壤中分离筛选一株化能自养型的脱氮硫杆菌(Thiobacillus denitrificans,简称TD),经培养活化后用于抑制老化油储油罐污水及油田废水中微生物腐蚀及脱除硫化物。结果表明:加入TD生物制剂后,污水中FeS的去除率可达42.85%;污水中无机硫化物的总量去除率可达91.05%。介质中的SRB取片时比空白介质低2～3个数量级,菌量小于103 cells/ml;试验介质中无黑色的FeS出现,介质中也未检测到游离的硫离子存在;此外,TD生物制剂加入后基体材料N80钢表面腐蚀产物膜较少,可以看到样品表面保留了原有的痕迹,而添加无机培养基的油田废水以及空白油田废水中试样表面腐蚀产物膜较厚,且去除腐蚀产物膜后有明显的点蚀痕迹。TD生物制剂的加入抑制了基体材料表面SRB生物膜的形成,消耗了SRB代谢产生的活性FeS和H2S,从而抑制了由SRB引起的微生物腐蚀和环境污染。     

新型生物可降解Fe-30Mn-1C合金的性能研究

采用真空感应熔炼法制备了Fe-30Mn-1C合金,研究了其力学性能、磁性、模拟体液中的降解速度以及体外生物相容性.研究结果表明,与Fe-30Mn合金和316L不锈钢相比,C的加入提高了铁基合金的力学性能,使材料兼具高强度和高塑性,并进一步降低了材料的磁性,使其具有更优良的核磁共振(MRI)兼容性.电化学阻抗谱(EIS)结果表明,材料的极化电阻降低,浸泡实验也证实材料的降解速度得到提高.体外生物相容性研究结果表明.Fe-30Mn-1C合金同时具有优异的抗溶血、凝血、血小板黏附性能,以及良好的细胞相容性,满足对医用植入材料的基本要求.     

诱变对新菌株Leptospirillum ferriphilum YXW及浸出金矿的影响

通过稀释分离方法从江西德兴铜矿矿山废水中富集而来的混合菌中分离得到菌株 Leptospirillum ferriphilum YXW,再利用超声波、紫外线和微波对其进行诱变,筛选出更高效的细菌用于金矿的浸出。生理生化特性实验显示,菌株YXW为极端化能自养型细菌,最佳的生长条件为温度40°C,pH=1.5。诱变后,细菌浓度分别可达到9×109(超声波)、8.4×109(紫外线)和4.3×108 mL?1(微波),与原始菌相比,分别提高了291%、265%和87%。微波和紫外诱变后,细菌总蛋白活性升高,而超声诱变后,细菌总蛋白活性降低。诱变对细菌浸出金矿的影响由大到小的排列顺序是微波、紫外线、超声波。在金矿浸出过程中,微波诱变后的细菌具有最好的浸出效果。浸出10 d后,As和Fe的浸出率分别高出原始菌19.6%和17.7%。结果表明,诱变对细菌浸出金矿效果的提高,可能不在于细菌浓度的增大,而是取决于细菌总蛋白活性的提高。     

推荐:TF—I型弧焊机器人

西南自动化所在引进、消化、吸收国外弧焊机器人的基础上开发成功TF—I型弧焊机器人。该机器人不仅具有弧焊所需要的各种功能,而且具有自动寻找和自动跟踪焊缝能力。经过与国外同类弧焊机器人的对照测试其,主要技术指标已达到引进样机的水平。 TF—I型弧焊机器人由控制器、操作机和焊接系统组成,其主要技术指标如下:     

医用贵金属材料的研究与发展

由于贵金属材料具有独特的抗腐蚀性、生理上的无毒性、良好的延展性以及生物相容性，它在医学领域的应用日益拓展。作者在本文着重介绍贵金属材料在牙科(包括牙科汞齐合金和铸造合金)、针灸、体内植入的电子器件及医用生物传感器等方面的研究与发展，分析了牙科用贵金属材料的演变过程等。     

可降解医用镁基生物材料的研究进展

生物体内可降解吸收材料是生物材料发展的重要方向,由于金属材料具有较好的强度和塑韧性,因此金属基可降解吸收材料具有重要的临床应用价值。镁是所有金属材料中生物力学性能与人体骨最接近的金属材料,具有理想的生物力学相容性,因此,镁合金作为可降解生物材料具有巨大的应用潜力。首先介绍了镁基材料作为生物体内可降解植入材料的优点,然后简要回顾了镁基可降解生物材料的早期研究情况,同时系统地介绍和总结了目前的研究进展和遇到的挑战,最后展望了镁合金医用材料的应用前景和发展方向。     

固体氧化物燃料电池材料的发展前景

简要评述了固体氧化物燃料电池（SOFC）材料体系,以及研究开发这一材料体系需要注意的一些关键技术问题。我国丰富的稀土资源可用于开发固体氧化物燃料电池材料,同时具有较好的工业基础和研究实力,这类材料在我国将具有广阔的市场。     

能发出负离子的一种功能材料

日本大阪市的本庄化学公司桑尼科学研究所发现岩手县所产的角闪石、微斜长石等矿石中所含的钾成分能放出负离子,因此他们采用这种矿石加工成微细粉末(粒径<5 μm)并且与树脂之类粘结剂混合后加工制成了具有特殊功能(能放出负离子)的功能材料,已经确认这种材料具有除菌、抗菌和消臭等多种效力,可广泛用于生产纤维、涂料以及床上用品等等。据日本电力中央研究所的试验研究证明这种粉末与3%～5 % (质量)的PP(聚丙烯)树脂混合后加工的制品,每1cm2 每秒可产生170 0～2 5 0 0个负离子。目前试制品的售价为1万日元/kg。能发出负离子的一种功能材料…     

日本丰桥技术科学大学开发高强纯钛材

日本名古屋丰桥技术科学大学三浦博己教授的研究小组开发了一种具有一般纯钛2～5倍抗拉强度的高强度纯钛,该材料是利用多方向反复锻造使组织细化而提高强度的多轴锻造法(MDF)制备的,具有与钛合金相匹敌的强度,且生物相容性好,有望用于牙科等植入材料。该纯钛材抗拉强度为1 000 MPa,加力时易变形,纵向弹性模量为62 GPa,与人骨的     

粉末冶金法制备Ti-Mg合金的探索研究

钛合金具有良好的生物相容性、高比强度、高耐蚀性,可用于制作外科植入件。然而,钛合金的弹性模量(100 GPa)与人体骨骼的弹性模量(20~40GPa)相差较大,易产生"应力屏蔽"。为了降低钛合金的弹性模量,拟采用粉末冶金的方法将弹性模量较低的材料均匀分散在弹性模量较高的基体材料中。为此,日本大学的科研工作者选择了弹性模量为45GPa的镁作为添加元素。从Ti-Mg系的平衡相图来     

生物医用植入钛及钛合金的力学性能研究及进展

生物医用植入纯钛具有低密度、优越的耐蚀性、无致敏性和良好的生物相容性，而医用植入钛合金还具有高比强度、较低的弹性模量及易加工等优良特点。所以生物医用植入钛及钛合金已成为外科植入件优选的替代材料。本文重点介绍了人体硬组织修复与替换材料新型钛合金的生物相容性、力学性能、合金添加元素对力学性能的影响和最新研究进展，并指出了未来研究的发展方向。     

英国伯明翰大学使用3D技术制作聚碳酸酯用于软组织修复

正据南极熊3D打印网7月9日消息,英国伯明翰大学研究人员使用3D打印技术制作聚碳酸酯材料,可用于软组织修复。聚碳酸酯材料能通过光聚合作用形成三维空隙填充结构,并具有长期的体内生物相容性。因此,研究人员将其用于制作柔性脂肪弹性材料。这种材料具有形貌记忆功能,能够作为支持性柔性组织工程材料,在脂肪组织工程和修复方面具有广阔前景。     

贵金属复合材料的实用化

1.引言贵金属复合材料兼备了贵金属及其合金优良的抗腐蚀、抗氧化性能,良好的导热、导电性和基体材料(或添加材料)良好的机械性能,广泛地用于工业生产的各个部门,成为当前具有重要发展前途的材料之一。例如在电子电气工业中制作接点元件,也用于制作坩埚器皿,玻璃纤维漏板,电极,磁性材料和具有特殊功能的涂层等等。材料的应用与发展相辅相成,一种新材料的实用化尤为重要。     

可降解镁锌合金支架材料加工改性方法的研究进展

药物洗脱支架是冠心病支架治疗中的首选材料,但其永久存留在体内易损害内皮细胞,还有可能发生支架内血栓形成、支架内再狭窄等严重问题,而且现在冠心病发展越来越年轻化,导致药物洗脱支架在临床工作中的应用越来越受到限制。近年来,生物可降解材料逐渐被开发和探索,作为心脏支架材料的新生力量,被国内外多个研究机构看好。主要介绍了可降解镁锌合金材料。首先介绍了镁、锌元素的良好的生物相容性,它们是人体内含量丰富的元素,在体内多种生命活动中都发挥重要作用,缺乏镁、锌元素会增加人体患心血管等疾病的风险,镁锌元素组合还有助于改善各自不适宜的性能,使其更接近临床对可降解材料的需求。然而,镁锌合金支架降解产物局部浓度过高、支架的力学性能和降解速率可控机制等仍需要进一步提高。针对这些问题,重点讨论了近些年来常用于改善合金材料性能的加工改性方法,常用于改进镁锌合金材料的技术包括添加元素、表面改性、热处理、塑性加工、快速凝固、多种技术相结合等方法。介绍了这些方法的原理、效果、优点以及作为可降解血管支架改性方法的局限性,最后对生物可降解镁锌合金支架进行了展望。     

医用材料聚醚醚酮等离子喷涂表面改性研究进展

聚醚醚酮材料(PEEK)具有良好的生物相容性、化学稳定性、X射线可穿透性及优异的力学性能,广泛用于创伤、脊柱和关节等生物医疗领域。然而,PEEK属于生物惰性材料,其骨整合性不足,这在一定程度上限制了该材料在骨修复与替换等领域的发展和应用。等离子喷涂技术由于工艺简单、经济,喷涂涂层的黏结强度高等特点,是解决聚醚醚酮材料骨整合能力不足的重要表面涂层改性技术。首先,简述了等离子喷涂工艺的涂层沉积机理,并分别对等离子喷涂钛以及羟基磷灰石两种常用涂层进行了介绍;其次,从不同喷涂工艺以及喷涂参数对涂层的影响出发,详细介绍了近几年对PEEK基等离子喷涂涂层的结合强度等机械性能的最新研究进展,并对等离子喷涂过程对PEEK基体的机械强度、疲劳强度、热性能和化学降解等初始性能影响进行了总结与评价,详细介绍了PEEK基等离子喷涂涂层体内外生物性能的最新研究进展;最后,展望了等离子喷涂改性PEEK基材料的临床应用前景,以期为未来设计新型PEEK基生物材料提供理论指导。