生物玻璃增强多孔羟基磷灰石生物陶瓷的制备及其性能

研究多孔羟基磷灰石(HA)生物陶瓷的制备方法及性能.采用颗粒尺寸为500～600um的炭粉,以体系为SiO2-Na2O-CaO-MgO-Al2O3的生物玻璃为高温粘结剂,通过一定的混料、压制和烧结工艺,可制得孔隙率为30%～48%,抗弯强度达11.65MPa,大孔孔径约500～600 um、d小孔孔径1～20um并孔隙相互连通的多孔陶瓷.采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、电子万能实验机对样品的微观结构和抗弯强度进行分析,还通过分析天平,采用阿基米德原理对样品孔隙率进行测量.结果表明:随着烧结温度的升高,气孔率逐渐减小,抗弯强度逐渐增加.通过控制炭粉的含量,可以有效的控制多孔烧结体的孔隙率、大孔的分布及孔径.生物玻璃的加入可以促进材料的液相烧结,使多孔羟基磷灰石生物陶瓷敛密化,改善其力学性能,同时随着生物玻璃含量的增加孔隙率减少.     

空心玻璃微球表面仿生沉积羟基磷灰石涂层

用NaOH和生物活性玻璃依次对空心玻璃微球进行预处理.将处理过的空心玻璃微球浸泡在1.5 SBF溶液中,仿生沉积得到羟基磷灰石涂层.利用X射线衍射仪、扫描电镜以及热场发射扫描电镜对空心玻璃微球和涂层进行表征.结果表明,浸泡15天后在空心玻璃微球表面形成一层均匀致密的羟基磷灰石涂层,随时间延长涂层厚度增加.     

电泳沉积法制备羟基磷灰石涂层

羟基磷灰石是一种最有发展前途的生物材料之一.采用电泳沉积方法分别在Ti6Al4V基体和电泳沉积的HA/TiO2复合涂层上制备了HA生物陶瓷涂层.将HA粉体分散到正丁醇溶液中,通过测量zeta电位确定了悬浮体系中三乙醇胺和HA的含量.研究发现:HA沉积量随沉积温度和沉积电压的增加而增加,随沉积时间延长呈线性增长.对沉积量与电泳沉积工艺参数的关系进行了理论探讨.SEM结果表明,采用二次电泳沉积在HA/TiO2涂层表面制备的HA涂层更加致密、平整.     

均匀沉淀法制备多孔羟基磷灰石球晶

以生物碳酸钙作为钙源,采用均匀沉淀法,制备多孔羟基磷灰石(HA)球晶。利用SEM、XRD、FT-IR和光学显微镜研究球晶的形貌、尺寸、成分和相组成。结果表明,球晶由片状含碳酸HA纳米晶体组成,平均直径为5～15μm,大小均匀、分散性好、结构精致、对称性好。在正交偏光镜间球晶呈现黑十字消光,用补色法则测得为正光性球晶。     

微波法制备含碳酸根离子的纳米缺钙羟基磷灰石

以Ca(NO3)2·4H2O,(NH4)2HPO4和NH4HCO3为前驱物,以聚乙二醇为分散剂,采用化学沉淀法辅以微波加热制备了含碳酸根离子的纳米缺钙羟基磷灰石粉体,讨论了溶液pH值、微波辐射时间、微波功率等工艺条件对所制得的羟基磷灰石粉体钙磷莫尔比的影响.用XRD,IR,SEM对所制得的粉体进行了分析.研究结果表明在pH为8～9的范围内,以一个适中的微波功率辐射处理反应溶液1 h,能够在较短时间内合成含碳酸根离子的、晶粒尺寸为60nm左右的缺钙羟基磷灰石粉体.     

低温燃烧法制备多孔钛基羟基磷灰石涂层

以Ca(NO3)2·4H2O和(NH4)2HPO4为主要原料,采用低温燃烧法在多孔钛表面及孔壁制备羟基磷灰石涂层,利用XRD、SEM等对涂层的形成机理、相组成和显微结构进行分析和表征.结果表明采用合理的工艺制度,能够在基体表面制备厚度50μm～70μm,最大孔径150μm左右的涂层,以提高种植体的生物活性和骨结合强度.     

微弧氧化法制备含La羟基磷灰石生物活性涂层

采用微弧氧化法在由0.2 mol/L乙酸钙、0.02 mol/L β-甘油磷酸钠及不同含量硝酸镧组成电解液中,于纯钛表面原位生成多孔含La羟基磷灰石生物涂层.用XRD、SEM、EDS、EPMA、细胞培养等方法对膜层的厚度、物相、成分组成、结合强度以及生物相容性进行了研究.结果表明,随电解液中La含量的增加,膜层的厚度减小,膜层中La含量增大,膜层结合强度提高;细胞培养结果表明,膜层有良好的生物相容性.     

不锈钢表面羟基磷灰石涂层的溶胶凝胶法制备

在316L不锈钢基体表面采用溶胶-凝胶法和多次提拉法涂覆羟基磷灰石(HA)涂层并对涂层进行了物相、形貌、结合力和耐腐蚀性能的表征,研究了退火温度对涂层性能的影响.结果表明,经400～500℃退火处理,能形成晶化程度不高、晶粒细小的多孔结构羟基磷灰石涂层;升高退火温度可提高HA晶化程度和界面结合力;HA涂层提高了不锈钢的抗侵蚀能力.     

低温燃烧/水热法制备纳米羟基磷灰石的研究

以Ca(NO3)2·4H2O,(NH4)2HPO4和柠檬酸为主要原料,浓硝酸为溶剂,NH4NO3为助燃剂,根据羟基磷灰石的化学组成及推进燃烧化学理论计算原料的配比,采用低温燃烧(LCS)/水热法快速制备出纳米羟基磷灰石粉体.利用XRD和扫描电子显微镜对燃烧产物和经水热处理后的粉体相组成及颗粒形貌进行了研究.结果表明,Ca(NO3)2·4H2O,(NH4)2HPO4及柠檬酸的最佳摩尔比为532.2,低温燃烧法制备的前驱体粉末,主晶相为纳米级的HAP,经水热处理1 h后即可得到高纯度的粒度为40 nm～80 nm的HAP粉末.水热处理2 h后HAP的结晶度提高,颗粒形状以柱状为主,颗粒直径50nm～80nm,长度100 nm～130nm.     

溶胶-凝胶法在钛表面制备钛/羟基磷灰石生物涂层

以硝酸钙和五氧化二磷为前躯体,使用溶胶-凝胶法制备出羟基磷灰石,并使用浸渍提拉法在纯钛表面合成羟基磷灰石涂层.使用XRD对涂层中的相结构进行分析,以确定不同加热温度以及不同涂层层数对羟基磷灰石涂层性能的影响.结果表明:随加热温度升高,羟基磷灰石的结晶度和体积分数先升后降.在800℃下,羟基磷灰石的结晶度最高,体积分数也...     

制备云母复相微晶玻璃及机械性能

以烧结法制备了云母复相微晶玻璃,并用差示扫描仪(DSC)、X射线衍射仪(XRJ))及扫描电子显微镜(SEM)等测试方法对制备的材料进行研究.结果表明:引入的云母粉类型不同,对试样最终的生成晶相没有影响,但是未晶化的云母粉更有利于试样的致密烧结,MgO的大量存在抑制了莫来石相的生成,Al2O3含量的提高有利于尖晶石相的析出,添加40%(质量分数)未晶化云母粉的试样在1200℃烧结,其弯曲强度达214 MPa.     

粉末冶金法制备Ti-Nb-Zr-Sn合金的研究

以氢化钛粉和Nb、Zr、Sn粉为原料,采用粉末冶金法制备致密的Ti-24Nb-4Zr-7.9Sn合金。通过力学性能测试和SEM法研究了烧结工艺对Ti-24Nb-4Zr-7.9Sn合金组织和性能的影响。结果表明,最佳烧结工艺为烧结温度1250℃×2h,此时合金致密度高达97.2%、烧结密度5.2g/cm3、抗拉强度705MPa、伸长率5.58%。该合金的组织为典型的魏氏体,由β基体和析出的α相组成;烧结温度高,孔隙度明显降低,β晶粒、α相平均尺寸都相应增加;保温时间越长,β晶粒、α相平均尺寸也都相应增加。     

粉冶金法制备铝合钎料的研究

采用粉末冶金法制备铝合金钎料,研究了粉坯压制力、烧结过程及热挤压工艺对铝合金钎料相对密度的影响规律.结果表明:提高压制力能使粉坯密度增大,烧结过程难以使粉坯致密化,而热挤压能够大幅度提高材料的密度,其最大相对密度达到96.7％.     

Al-Mg合金粉末冶金成形性研究

选用Al-Mg二元合金,用传统的粉末冶金压制烧结方法,在单一变量的研究思路下探讨了其成形工艺路线.对于Al-5Mg合金,300 MPa压制压力, 600 ℃烧结温度,是合理的压烧参数,得到烧结件的相对密度达到95%.在此工艺参数的基础上,仿ZL303成分制备了Al-5Mg-1Si合金,其布氏硬度接近ZL303,观察了其金相显微组织,借助XRD分析了低熔点元素Zn和Sn在粉末冶金液相烧结中的作用.     

机械合金化粉末冶金制备块体非晶材料

从热力学和动力学角度比较了机械合金化和快速凝固制备非晶材料的成分差异,介绍了Desr6和Yavari等人提出的非晶形成的固态多层反应模型,评述了非晶粉末固结过程的影响因素,最后提出了在今后的研究及应用中需要重点解决的几个问题。     

粉末冶金工艺制备Ir-Zr-W合金及其显微结构研究

采用粉末冶金工艺制备Ir-4Zr-0.3W(at%)合金,并对合金粉末和合金的相组成和显微结构分别进行了研究.发现,即使对合金粉末高能球磨24 h,也无法生成Ir3Zr相,不发生机械合金化现象.但是,当合金粉末经1300℃煅烧后,完全转变为Ir3Zr相.采用粉末冶金工艺制备的铱合金晶粒尺寸细小,约4～5 μm,并且在铱合金中原位生成Ir3Zr相颗粒.     

粉末冶金法浸入式发泡制作泡沫铝的试验研究

研究了浸入法制备泡沫铝的发泡新工艺以及工艺参数对发泡效果的影响，得出以工业纯铝粉和而H2粉为原料，制备气泡均匀、孔隙可控的泡沫铝的工艺参数为：浸入温度为680～760℃，浸入时间为10～30s，保温发泡时间为10～60s。研究结果表明，粉末冶金法浸入式发泡制备泡沫铝的效果好、结构均匀、TiH2利用率高，是一种有较好开发前景的新制备方法。     

Beryllium Processing by Powder Metallurgy

This paper describes the powder metallurgical processing of beryllium into fine-grained forms from which finished shapes are made. Emphasis is given to the vacuum-hot-press-machine process which is used for the majority of beryllium parts being made today.     

粉末冶金法制备Al x CuFeNiCoCr高熵合金及其性能

采用粉末冶金法制备了Al_xCuFeNiCoCr高熵合金。研究了铝含量对合金性能和组织的影响,并讨论了合金制备过程中晶粒性能的变化。结果表明,在球磨过程中合金晶粒细化,且合金晶粒尺寸随Al含量的增加而增大。在烧结过程中,合金中会产生新的晶粒,并首先吸收一定热量形成含Al的金属间化合物。在1200 ℃加热2 h后,获得具有简单晶体结构的相,证实了高熵合金的形成。根据获得的能谱,合金组成均匀,合金化程度高。然而,随着Al含量的增加,出现了少量具有高Al含量的高对比度区域。合金具有良好的高温抗氧化性能和抗电化学腐蚀性能。随着铝含量的增加,合金的高温抗氧化性能提高。当Al含量为1mol%时,自腐蚀电压为-235 mV。随着Al含量的增加,硬度也增加。结果表明,当Al含量为1mol%时,合金具有最佳综合性能。