镁锌锶离子掺杂HA的组成结构和抗菌性能

系统研究了Mg、Zn和Sr掺杂改性HA的取代规律及其对掺杂HA相组成和晶体结构的影响。制备具有单一组成的掺杂HA,Mg、Zn或Sr离子的掺杂量宜控制在40%(at%)以下。与Zn或Sr离子掺杂HA相比,Mg离子掺杂对HA的结晶性能具有明显的抑制作用。细胞生物学性能研究表明,选择适合的掺杂离子,有望获得具有刺激骨生长和抗菌特性的新型生物材料,可为进一步研究掺杂改性HA的生物学性能、开发生物活性抗菌骨诱导陶瓷材料提供一定的研究基础。     

磷酸钙骨水泥的生物相容性

磷酸钙（α-TCP/TTCP）复合骨水泥具有良好的水硬性能，与固化液按固液比为1.50g/mL拌和后，凝固时间可调，抗压强度达45．36MPa，其水化产物为羟基磷灰石（HAP）。通过体外模拟溶解实验表明，α-TCP/TTCP骨水泥具有一定的溶解性能，通过体外实验，动物实验，结合SEM和EPMA观察表明α-TCP/TTCP骨水泥不会产生全身或局部毒性反应，对肌肉无刺激，不致溶血，凝血，不引起炎症和排斥反应等，有利于骨组织长入并与骨组织紧密接触。α-TCP/TTCP骨水泥在动物体内可继续水化硬化，且随着植入时间的延长，材料与缩主骨完全融合在一起，α-TCP/TTCP骨水泥具有优良的生物相容性和生物活性，具有一定的降解性能和较好的成骨作用，适合于作为骨缺损的填充材料。     

不同含量HAp对Zn-Mg/HAp复合材料组织与腐蚀行为的影响

采用Zn粉、Mg粉和纳米级羟基磷灰石(hydroxyapatite,HAp)为原料,通过高能球磨和放电等离子烧结技术(spark plasma sintering,SPS)成功制备出Zn-15Mg/xHAp(x=0,5,10wt％)复合材料.研究了不同HAp含量对复合材料致密度、组织结构以及体外降解行为影响.结果表明:...     

高比表面积磁性-荧光介孔磷灰石纳米纺锤体的制备(英文)

以单十二烷基磷酸酯为模板剂制备了Sm3+和Fe3+共掺杂的兼具磁性和荧光特性的纺锤形介孔纳米羟基磷灰石。利用XRD、SEM、TEM、VSM、PL及氮气吸附-脱附曲线等手段对产物进行了表征与研究。掺杂的Sm3+和Fe3+以固溶和镶嵌氧化物纳米粒子2种形式存在于羟基磷灰石基体中。煅烧前后,Sm3+和Fe3+共掺杂的羟基磷灰石试样均具有良好的超顺磁性。煅烧使试样的比饱和磁化强度从13.45(A·m2)·kg-1增加至19.51(A·m2)·kg-1。煅烧后,Sm3+和Fe3+共掺杂羟基磷灰石呈纳米纺锤体形貌,长200~350 nm,直径50~100 nm。其中分布有大量的双孔介孔,孔径分别为3.64和9.01 nm。大量双孔分布的介孔使产物具有大的比表面积和高的孔体积比,分别为153.52 m2/g和0.3286 cm3/g。产物具有生物靶向性、生物标识性及高的载药容量,在药物载体中具有大的应用潜力。     

Preparation of Magnetic, Luminescent and Mesoporous Hydroxyapatite Nanospindles with High Specific Surface Area

以单十二烷基磷酸酯为模板剂制备了Sm3+和Fe3+共掺杂的兼具磁性和荧光特性的纺锤形介孔纳米羟基磷灰石。利用XRD、SEM、TEM、VSM、PL及氮气吸附-脱附曲线等手段对产物进行了表征与研究。掺杂的Sm3+和Fe3+以固溶和镶嵌氧化物纳米粒子2种形式存在于羟基磷灰石基体中。煅烧前后,Sm3+和Fe3+共掺杂的羟基磷灰石试样均具有良好的超顺磁性。煅烧使试样的比饱和磁化强度从13.45(A·m2)·kg-1增加至19.51(A·m2)·kg-1。煅烧后,Sm3+和Fe3+共掺杂羟基磷灰石呈纳米纺锤体形貌,长200~350 nm,直径50~100 nm。其中分布有大量的双孔介孔,孔径分别为3.64和9.01 nm。大量双孔分布的介孔使产物具有大的比表面积和高的孔体积比,分别为153.52 m2/g和0.3286 cm3/g。产物具有生物靶向性、生物标识性及高的载药容量,在药物载体中具有大的应用潜力。     

模拟体液法合成晶须状类骨纳米羟基磷灰石的研究

通过增加模拟体液中钙盐和磷盐的浓度,在模拟体液中合成了晶须状类骨纳米羟基磷灰石（HAp）粉体。利用X射线衍射（XRD）和红外吸收光谱（FTIR）分析粉体的物相组成和基本特征,利用透射电子显微镜（TEM）和高分辨透射电子显微镜（HRTEM）观察晶须的形貌、尺寸与生长方向,将粉体在500～900℃不同温度下热处理,研究其热稳定性。结果表明,晶须状羟基磷灰石的平均长径比为25：1（长100nm,直径4nm）,晶须沿c轴方向生长;热处理温度超过700℃,羟基磷灰石易发生分解。     

La-Ca-Co-Zn 掺杂M型锶铁氧体的相变过程和磁性能研究

采用陶瓷法制备La-Ca-Co-Zn 掺杂的M型锶铁氧体Sr0.3La0.3Ca0.4Fe10.625Co0.225Zn0.1O19。使用高温X射线衍射仪、振动样品磁强计、热分析、和扫描电子显微镜等对Sr0.3La0.3Ca0.4Fe10.625Co0.225Zn0.1O19 在25°C 到1450°C的相变过程进行了分析,并且讨论了其磁性能。实验结果表明：La-Ca-Co-Zn 掺杂的M型六方铁氧体的形成主要分为两个部分,在大概700℃左右,SrCO3 和Fe2O3先反应生成中间相Sr3Fe2O7-d,然后Sr3Fe2O7-d再和剩下的Fe2O3反应生成M相,并且Sr3Fe2O7-d中的Fe离子化合价与温度有关;随着温度升高,La3+, Ca2+, Co2+ 和 Zn2+开始逐渐溶入中间相或者随后生成的M相中,且在M相中分布均匀;和高温射线衍射仪检测结果不同的是在700℃左右退火时,得到了钙钛矿相;在1200℃烧结,可以得到单一程度很高的M相,但有少量的第二相存在,第二相的存在有利于提高烧结致密度;当烧结温度为1380℃时,铁氧体开始分解;Sr0.3La0.3Ca0.4Fe10.625Co0.225Zn0.1O19 铁氧体粉末退磁曲线的矩形度要低于SrFeO12的退磁曲线矩形度。     

Sr,Mg和Fe/Co复合掺杂对LaGaO3固体电解质电性能影响

采用固相反应法合成碱土金属Sr,Mg与过渡金属Fe或Co复合掺杂的LaGaO3基氧化物LSGMC和LSGMF.通过TG/DTA研究LSGMC和LSGMF的形成过程.采用直流四端子法测量样品的电导率.利用EDS和XRD等技术分析样品的微区成分和物相结构等.结果表明 LSGMC 和 LSGMF 经1400℃烧结,获得单一正交钙钛矿结构,合成的LSGMC 和 LSGMF 为氧离子导体在400～850℃区间电导率与温度的关系符合 Arrhenius 方程在相同温度下,Sr,Mg和Fe或CO共同复合掺杂氧化物LSGMC和LSGMF有较高的离子电导率,说明少量过渡金属Fe或Co的掺杂,有利于提高离子电导率.     

煅烧骨的制备及理化和生物学性能

取新鲜牛股骨髁松质骨部位,经化学循环脱脂和脱蛋白后,高温煅烧(950℃～1450℃)制得白色煅烧骨.利用环境扫描电镜(ESEM)观察样品的孔隙结构和结晶状况,煅烧骨为类似人骨的具有天然网状孔隙的结构,多数孔径大小为100μm～500μm;用多孔陶瓷显气孔率、容重试验方法测定不同烧结温度下煅烧骨孔隙率为63%～81%,容重为0.58g/cm3～1.06g/cm3;在万能电子材料试验机上测量煅烧骨的抗压强度为3.5MPa～16.1MPa;X射线衍射分析(XRD)表明煅烧骨的晶相为羟基磷灰石(HA)和少量的CaO,基本保留了天然骨的无机矿物相.另外,样品的红外光谱分析(FTIR)和能谱分析(EDX)表明煅烧骨中含有天然骨中特有的碳酸根(CO32-)和Mg,这也是区别于人工合成HA之处.煅烧骨和海绵浸浆高温烧结HA在模拟体液中浸泡后,材料表面矿化形成类骨磷灰石的难易程度表明煅烧骨有较强的生物活性.成骨细胞与煅烧骨立体培养结果确定了煅烧骨与细胞的良好相容性.     

黄原胶对磷酸钙骨水泥性能的影响

磷酸钙骨水泥粉末由自制的α-磷酸三钙和磷酸四钙按摩尔比21混合而成,与固化液混合后在一定时间内固化.然而单纯以水和磷酸氢二钠、柠檬酸为固化液的磷酸钙骨水泥不够粘稠,并且在固化前易于被冲刷掉.考察了在酸、碱2种固化液中加入黄原胶对骨水泥抗冲刷性能、固化行为和机械性能等的影响.结果表明,黄原胶可以提高骨水泥的抗冲刷性能.     

单相、双相及多相离子掺杂的羟基磷灰石研究进展

羟基磷灰石是天然骨组织成分中的重要组成部分,一直是生物医学领域关注和研究的重点。天然骨成分中的磷灰石,是一种结合着多种离子的羟基磷灰石,维持着生命系统的正常生长与发育。本研究阐述了羟基磷灰石的晶体结构;概述了研究者针对羟基磷灰石性能探究,其中包括生物相容性、生物活性、适宜的机械强度、优异的成骨性能和耐腐蚀性能。同时归纳了离子掺杂羟基磷灰石取代位点。在此基础上,重点阐述了近五年来单相、双相以及多相掺杂羟基磷灰石材料的研究,其中包括单相、双相以及多相离子掺杂对羟基磷灰石在结构性能、机械强度、抗菌性、降解性和成骨性等性能的影响,同时简单总结了离子掺杂对机械强度的影响规律。近年来虽然羟基磷灰石生物陶瓷材料在临床上作为植入物涂层、缓释药物的载体、骨移植物代替材料等被应用,但在临床方面广泛运用还面临着许多问题与挑战,所以本文同时展望了离子掺杂羟基磷灰石未来的的发展方向,有望在临床应用及发展方面有一定的指导意义。     

多孔磷酸钙骨水泥与钛合金支架材料修复兔颅骨骨缺损的比较研究

通过采用结构可控的多孔磷酸钙骨水泥(calcium acid phosphate cement, CPC)和钛合金支架材料修复兔颅骨骨缺损,比较了两种修复材料骨环境下的成骨性能。结果显示,与多孔钛合金材料相比,多孔CPC材料表现出了更好的成骨活性。CPC材料的新生骨量、成骨速率均高于钛合金材料。而且骨吸收重建过程也早于钛合金材料。同时,三维贯通的孔隙结构有利于骨组织的长入,能够在一定程度上克服钛合金材料的应力屏蔽缺陷, 使植入体在早期获得良好的固位, 从而使界面骨性结合得以顺利进行。     

改善铝硅合金中铁相形态的措施

综述了近些年来国内外开展的通过熔体过热处理法、提高冷却速度、有效的变质、添加中和剂和热处理等途径改善铝硅合金中铁相形态研究工作。指出：熔体过热处理对熔炼炉要求较高,冷却速度在选定铸造方法后已基本确定,添加中和剂会增加其他杂质元素和富铁相总量,变质和热处理并不能完全改变铁相形态,除去合金中的Ｆｅ这类方法虽好,但成本很高。认为比较可行的方法是开发更加有效的中和剂及并用几种改善铁相形态的措施。     

Doping of Strontium into Natural Bone Powder and Further Cell Experiment

优良的骨修复材料可以缩短骨愈合周期,降低不愈合的发生率。锶离子被发现具有促进骨形成的作用,将锶元素掺入骨粉材料将可能制作出一种有前景的骨修复材料。在研究中锶元素被尝试通过离子交换的方法掺入骨粉材料,实验观察了锶元素掺入骨质中的能力。新材料的细胞毒性通过MTT方法进行评价。原代培养的成骨细胞被用来评价新材料的生物相容性。结果发现锶元素在骨粉中的掺入比例可以高达10%,新材料没有细胞毒性,与普通骨粉相比成骨细胞的相对增殖率达到后者的129%,ALP活性则达到后者的132%。因此,通过离子交换方法可以制备性能优异的掺锶同种骨粉移植材料。     

Selection of raw materials and control of trace elements for production of high-quality SG iron

During the production of SG iron, the selection of raw materials and control of chemical composition are most important. From the very early days of SG iron production, the effects of trace elements on graphite form and matrix structure have been studied, and the allowable concentration limits for their detrimental influence has been decreased year by year, during the last fifty years. This paper has reviewed some of the suggested SG iron trace elements in the literature and in several Chinese foundries. It was found that for most SG iron castings, rare earth elements are still required to neutralize the harmful effects of trace elements and improve SG iron quality. It also found that the use of high purity and ultra-high purity base iron melts enabled integrated, safety-critical and complicated SG iron castings of varying thickness, and heavy-section, to be produced successfully. These SG iron castings have surprisingly good structures, and their mechanical and dynamic properties are vastly superior to those specified in current international SG iron standards. Further study is required on the effects of using high purity and ultra-high purity base melts on the structure and properties of SG iron.     

Magnetic microstructure and the electrical properties of rare-earth Fe-substituted cuprates of the 8-8-20 type

Crystal structure, magnetic microstructure, and electrical properties of cuprates of rare-earth elements with a partial substitution of the atoms of strontium for rare-earth elements (REEs) and iron for copper have been investigated. The detailed analysis of the Mössbauer spectra of cuprates made it possible to assume that the substitution of strontium for REEs in iron-substituted cuprates of neodymium leads to a recharging of part of iron cations, and in praseodymium cuprates, of lanthanide ions. The measurements of electrical conductivity and thermopower of the samples confirmed this assumption.     

调整孕育剂及其加入量改善灰铸铁制动盘缩松

采用鱼骨图分析方法,选择调整孕育剂及其加入量解决灰铸铁制动盘缩松缺陷问题。设计三个对比试验,从石墨形态、共晶团数量、硬度和抗拉强度方面进行综合对比评价。最终将孕育方法由0.43%的75%FeSi包底孕育+0.05%的75%FeSi随流孕育更改为0.2%的FeSiSr(硅锶)包底孕育+0.1%的75%FeSi随流孕育,使缩松缺陷得到彻底消除,并满足大批量生产的要求。     

Direct observation of the effect of strontium on porosity formation during the solidification of aluminium-silicon alloys

Strontium is added to many aluminium-silicon casting alloys at the level of a few hundred parts per million in order to modify the structure of the eutectic. However, the addition of strontium also alters the amount and morphology of the porosity formed during solidification. The effect of strontium on porosity formation is not well understood and there is no consensus upon the cause of the changes observed. This paper investigates the effect of strontium, and its interaction with titanium-boride grain refiner, upon pore nucleation and growth using an experimental technique that allows the in situ observation of pore formation. The technique is a combination of a traditional temperature gradient stage¹ and real time micro-focus radiography, termed an x-ray temperature gradient stage or XTGS.

The addition of strontium was found to depress the eutectic temperature causing an increased total time for pore growth; however, the initial growth rate of the pores was also reduced, producing little net change in final size. Strontium additions also altered the nucleation and stability of pores within the semi-solid region. Strontium in combination with titanium-boride grain refiner produced an even stronger change in the nucleation and stability of the pores, allowing pores that floated out of the semi-solid region to remain stable, rather than dissolving back into the liquid aluminium.     

Calcium phosphate ceramics in drug delivery

Calcium phosphate (CaP) particulates, cements and scaffolds have attracted significant interest as drug delivery vehicles. CaP systems, including both hydroxyapaptite and tricalcium phosphates, possess variable stoichiometry, functionality and dissolution properties which make them suitable for cellular delivery. Their chemical similarity to bone and thus biocompatibility, as well as variable surface charge density contribute to their controlled release properties. Among specific research areas, nanoparticle size, morphology, surface area due to porosity, and chemistry controlled release kinetics are the most active. This article discusses CaP systems in their particulate, cements, and scaffold forms for drug, protein, and growth factor delivery toward orthopedic and dental applications.     

离合器壳体铸件缺陷分析与防止措施

针对离合器壳体铸件的气孔、砂眼、断芯等缺陷问题,分析其产生的原因,主要是由于工艺设计不完善造成的。通过对原铸造工艺进行改进,采取对各砂芯分别设置排气通道,制芯时在细长芯头部位置入铁芯骨,改变芯头结构避免外型出现较深的沟槽,较好地解决了离合器壳体一型四件的气孔、砂眼、裂纹缺陷。