医用涤纶表面壳聚糖化学接枝法制备及细菌粘附研究

通过化学方法构建了壳聚糖长链分子接枝的涤纶表面,并研究了其细菌粘附性质.XPS全谱显示接枝表面出现氮元素峰,表明壳聚糖分子已成功接枝于材料表面.表皮葡萄球菌对材料进行细菌粘附比较,平板菌落计数法的实验结果表明表面接枝了壳聚糖的PET具有一定的抗细菌粘附能力.计算细菌与材料之间的粘附自由能△Fadh表明细菌对PET表面的粘附自由能为负值,而细菌对壳聚糖分子接枝PET表面的AFadh＞0,因此细菌对其表面的粘附过程难于发生,即使粘附也是可逆的.     

银离子注入表面改性涤纶材料的抗菌性能研究

采用银视线离子注（beam ion implantation，BⅡ）对医用涤纶（polyethylene terephthalate，PET）材料进行表面改性，X射线衍射（X—Ray diffraction，XRD）和X射线光电子能谱（X—ray photoelectron spectroscopy，XPS）分析结果表明，在涤纶材料表面有效地形成了银离子注入层。细菌粘附实验结果证明，经过银离子注入的表面改性PET薄膜对表皮葡萄球菌（staphvlococus epidermis，SE）的粘附有明显抑制作用，比较培养时间为24h的细菌粘附可以看出，改性后的PET表面与未改性样品相比，表皮葡萄球菌的粘附率降低了76％。原子吸收光谱（Atomic absorption spectroscopy，AAS）的分析结果表明，注入银离子的薄膜在水中两小时的银离子释放浓度为0．22μg／mL。接触角测量结果表明，改性后材料表面的亲水性提高，且表皮葡萄球菌对改性涤纶的表面粘附自由能（△Fadh）为正值，因此不利于表皮葡萄球菌的粘附。     

医用钛合金及其表面改性

目前钛合金被广泛应用于医学领域，如矫形用种植体。简要综述了新型医用钛合金的开发以及钛合金表面改性提高其表面生物活性和耐磨性能的研究进展。     

低温等离子体改性铝片降低细菌粘附的研究

铝片在二(乙二醇)甲醚／微波电子回旋共振(ECR Plasma)低温等离子体条件下进行处理．表面得到一层均匀、致密的涂层。经过电子光谱化学分析(XPS)、衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR)、原子力显微镜(AFM)和生物活性的分析和表征,发现沉积的涂层为类PEG结构,表面主要聚集大量-CH2-CH2-O键;与改性前相比,等离子体处理的铝片表面能极大地降低细菌粘附。     

Ag/ZnO复合粉体抗菌性能及其表面改性研究

研究了以纳米ZnO为载体的银系无机抗菌材料的制备工艺及其抗菌性能。实验结果表明,Ag的掺杂有效地提高了样品的抗菌性能,对金黄色葡萄球菌和大肠埃希氏菌的最小抑菌浓度(MIC)均为75mg.L-1。采用XRD和XPS等测试技术对样品进行表征。为了克服由于Ag存在产生的变色问题,采用在复合试样表面包覆一层月桂酸钠来进行表面改性并测量色差和亲油化度。改性后的粉体色差为0.88,亲油化度为54.5%。     

钛合金生体材料及其表面改性

介绍了新型钛合金生体材料的研究开发,探讨了人工关节的失效机理,综述了对钛合金在表面生物活性、耐磨性、耐蚀性三个方面的表面改性的研究进展。     

医用钛合金表面改性的研究进展

从金属植入体与生物环境的界面反应,以及钛植入体表面现阶段存在的主要问题出发,叙述了近年来钛表面生物活性、生物相容性、血液相容性、抗菌性涂层的制备、结构及性能,重点总结了应用等离子体喷涂技术制备羟基磷灰石涂层、硅酸盐陶瓷涂层、纳米ZrO2涂层、纳米TiO2涂层,以及采用等离子体浸没离子注入/沉积技术对钛合金表面进行离子注入和薄膜沉积的研究结果.最后,基于钛硬组织植入体表面需求,指出钛硬组织植入体表面改性设计与制备应注重改性层的综合生物学性能及力学安全性.     

纯钛经电化学表面改性后的抗菌活性与生物相容性研究

在含不同电解质的电解液中利用电化学方法对纯钛进行表面改性,并将改性后的纯钛试样进行抗菌性和生物相容性实验.结果表明,纯钛在含氯化物的电解液中经表面改性后具有良好的抗茵活性和生物相容性,而在非氯化物的电解液中经表面改性后其抗茵活性和生物相容性则较差.     

医用钛合金表面改性研究进展

钛合金作为人体硬组织替代物和修复物的首选材料在临床上得到广泛的应用.分析了目前医用钛合金存在的主要问题:生物活性、耐磨性和耐腐蚀性有待进一步提高,指出表面改性是改善上述问题的有效途径;综述了人体植入钛合金表面改性的研究进展,并展望了钛合金表面改性的发展趋势.     

涤纶材料表面类金刚石薄膜的沉积及其抗菌性能研究

采用乙炔等离子体浸没离子注入与沉积(PIII-D)，对医用涤纶(PET)缝合环材料进行表面改性，Raman光谱、X射线光电子能谱(XPS)和衰减全反射傅立叶变换红外光谱(ATR-FTIR)的分析结果表明：在涤纶材料表面有效地沉积了一层类金刚石(DLC)薄膜。原子力显微镜(AFM)的图像分析进一步证明表面平均粗糙度从58．9nm降低到11．2mm。细菌粘附实验结果证明沉积了类金刚石薄膜的表面对5种细菌——金黄色葡萄球菌(SA)、表皮葡萄球菌(SE)、大肠杆菌(EC)、绿浓杆菌(PA)和白色念殊菌(CA)的粘附均有明显抑制作用，其中从培养时间为15h的吸附情况比较来看，金黄色葡萄球菌的粘附率降低了70％．表皮葡萄球菌降低了86%。     

TC4钛合金焊接接头疲劳性能试验研究

对TC钛合金焊接试样进行了低周疲劳试验，在应变控制试验条件下，得到了焊接接头疲劳裂纹萌生寿命。选取弹性模量的变化间接反映焊接接头中的损伤，对焊接结构疲功损伤变化规律进行了探讨并建立了相应的应变－寿命预测方法，研究结果为航空发动机焊接结构寿命的预测提供了参考依据。     

纯钛Mo-N渗镀改性层在人工体液中的腐蚀行为

利用等离子技术在纯钛表面制备Mo-N改性层,对改性层组织进行了观察,测试了改性层的元素分布,着重考核纯钛基材和改性层在模拟人工体液环境下的电化学特性。结果表明,改性层为渗镀复合层,表层为Mo-N沉积层,中间为合金扩散层,改性后的钛材不但表面硬度明显提高,而且在人工体液环境下耐蚀性也相应得到改善。     

聚丙烯表面改性及与涂料的粘结

讨论了聚丙烯制品喷涂着色的优点及影响聚丙烯制品与涂料之间粘结强度的各种因素。综述和评价了对聚丙烯进行表面改性的必要性及各种表面改性方法。     

芳纶纤维的表面改性

介绍了近年来国内外芳纶纤维(Aromatic Polyamides,Kevlar Fiber)三种主要的表面处理方法,评述了各种方法的优缺点以及有待解决的问题和未来发展方向。     

钛合金平板电子束焊接残余应力的小孔法测量

采用小孔法对TC11平板真空电子束焊接接头的残余应力进行了测量,结果发现,其残余应力为以纵向残余应力为主的单向拉伸应力状态,横向残余应力数值较小,同时还将测量结果与有限元结果进行对比分析,证明了有限元模型的合理性和可靠性。     

镀Ni-P和Ni-N合金碳纳米管的磁性能及其复合材料的微波吸收性能

用竖式炉流动法,以二茂铁为催化剂,噻吩为助催化剂,苯为碳源通过催化裂解反应在1100~1200℃制备了直线形碳纳米管,外径为20~50 nm,内径10~30 nm,长度50~1000 μm。用化学镀工艺在碳纳米管表面均匀包覆了Ni-P和Ni-N合金,研究了它们的磁性能及其环氧树脂基复合材料在2~18 GHz的微波吸收性能。与纯碳纳米管相比,镀Ni-P合金碳纳米管复合材料的吸收峰向高频移动,镀Ni-P和Ni-N合金碳纳米管经热处理后,复合材料的吸收峰向低频移动。镀Ni-P合金碳纳米管以及镀Ni-P和Ni-N合金经热处理碳纳米管的矫顽力分别为304.34 Oe、 81.65 Oe、 183.85 Oe。随着矫顽力的增加,在2~18 GHz,复合材料的微波吸收峰向高频移动。在复合材料中,碳纳米管以及镀Ni-P和Ni-N合金的碳纳米管作为偶极子吸收微波。      

不同热处理对TC4钛合金电子束焊接接头组织与性能的影响

对分别处于退火和固溶时效态的TC4钛合金进行电子束焊接,焊后进行不同热处理。采用光学显微镜和X射线衍射的分析方法对这两种TC4钛合金焊接件母材、热影响区及焊缝的显微组织及相组成进行了观察和分析,同时对其进行了室温拉伸和冲击试验。结果表明,同种电子束焊接工艺经过不同焊前及焊后热处理,各区域组织明显不同,由此导致了退火态焊接件抗拉强度低于固溶态焊接件,冲击性能略高于后者,同时这两种焊接件的抗拉强度及冲击性能均高于母材。     

反应加工体系PVC/PHMS的热学及力学性能

考察了PVC经两种PHMS(202#和206#)在Haake Rheomix600P密炼机上反应加工改性后热学及力学性能的变化。结果发现，经PHMS改性后，PVC的耐热性能提高。在不同工艺条件下，当PHMS的含量在一定范围内变化时，PVC的冲击强度、拉伸强度以及硬度均有所增强。而206#含量超过1．8份时，上述三种力学性能又有下降的趋势。少量Si—H基团含量较高的202#(O．2～O．6份)改性PVC的效果较206#好。     

离子束合成TiO2薄膜对医用NiTi合金表面的改性

采用离子束增强沉积法制备TiO2薄膜,对医用NiTi合金进行表面改性处理。系统研究了薄膜的表面组成、结构、形貌及耐蚀性、亲水性等与血液相容性相关的表面性质。NiTi合金表面沉积TiO2薄膜后,抗模拟体液的腐蚀性提高,凝血时间延长。为进一步提高TiO2薄膜的抗凝血性,对TiO2薄膜的进一步表面改性－表面结合肝素分子进行了初步尝试,结果表明,薄膜表面组成发生变化,表面亲水性进一步提高。     

岩石冲击破坏的流形元与有限元模拟对比分析

流形元是新出现的一种被较为广泛地应用于材料破坏模拟的数值分析方法。为了验证该方法在材料破坏模拟中的有效性,分别利用流形元与有限元两种不同的数值方法对岩石冲击破坏过程进行了模拟分析。模拟结果表明,流形元法对材料破坏的模拟结果更符合实际情况,这主要是由于该方法采用了两种不同的覆盖系统——数学覆盖和物理覆盖,并引入能够客观反映材料裂纹的产生与扩展准则,以及相应的块体运动理论。流形元的出现有望对材料破坏模拟开创出一条新的途径。