生物可降解Mg-2Zn-0.2Mn合金的体外生物相容性

采用真空铸造技术制备了Mg-2Zn-0.2Mn三元镁合金,并对该合金体外生物生物相容性能进行了研究。采用血小板粘附、溶血率评价镁合金的血液相容性,采用细胞增殖实验(CCK-8)、细胞凋亡实验(AO/PI)评价镁合金的细胞相容性。结果表明:血小板粘附实验表明,与常用的AZ31B镁合金和316L不锈钢样品相比较,Mg-2Zn0.2Mn镁合金表面粘附的血小板数量少,且激活和团聚较轻微;溶血实验的结果表明Mg-2Zn0.2Mn的溶血率为4.7%,远小于AZ31B的80.9%溶血率。血小板黏附和溶血实验说明Mg-2Zn0.2Mn镁合金具有优异的血液相容性。细胞增殖和凋亡实验结果也表明,较AZ31B样品,Mg-2Zn0.2Mn样品表面显示了更好的内皮细胞粘附和增殖能力,说明Mg-2Zn0.2Mn镁合金具有很好的血液相容性和内皮细胞相容性,有望作为今后可降解血管支架的候选材料。     

二氧化锆梯度复合羟基磷灰石生物材料的制备及其生物相容性

采用干铺2烧结法制备了一种以二氧化锆(ZrO₂ ) 为基体梯度复合羟基磷灰石( HAP) 的新型生物复合材料, 并对其力学性能、微观结构和生物相容性进行了研究。用扫描电镜(SEM) 、X 射线衍射仪(XRD) 、透射电镜( TEM) 和EDAX 能谱仪对粉体和复合材料进行分析。用复合材料的浸提液进行小鼠急性毒性试验、细胞毒性试验、体外溶血试验以及兔肌肉和骨内材料植入试验, 评价复合材料的生物相容性。研究结果表明, 复合材料的表面涂层厚度约80μm , 芯部基体组织与表面均匀过渡结合, 结合良好, 没有明显界面, 涂层结合强度为15. 1 MPa ,最大弯曲强度为1112. 24 MPa , KIC为7. 3～11. 4 MPa·m1/2 。其组织相容性好, 具有良好的骨传导作用, 促进骨组织生长, 是一种较理想的新型骨科植入材料。      

L245无缝钢管在4MPa氢气环境下的氢脆敏感性研究

为了考察低钢级管线钢在中压氢气环境下的氢脆敏感性，采用光滑和缺口试样慢拉伸试验方法，结合宏观和微观断口表征与分析，研究了L245钢在空气和4 MPa氢气中的氢脆敏感性。结果表明：L245钢光滑试样在4 MPa氢气中慢拉伸的抗拉强度、断面收缩率和延伸率的损失率分别为5.2%、4.8%和-0.1%,而缺口试样在4 MPa氢气中慢拉伸的抗拉强度、断面收缩率和拉伸位移的损失率分别达到19.1%、45.6%、15.4%,即发生了氢脆。L245钢光滑试样在空气介质中的慢拉伸断裂方式为韧性断裂；开缺口后起裂源开始于缺口位置，然后以准解理断裂的方式向内部扩展，加速试样断裂过程，但整体仍然表现为韧性断裂。相比之下，当L245钢光滑试样在4 MPa氢气环境中时，会在颈缩位置产生裂纹源；开缺口后，从缺口位置向内部产生的准解理断裂区域显著增加，使得断裂过程急剧加快，而心部则发生了氢致韧断。开缺口后L245钢在4 MPa氢气中的断裂方式为准解理断裂与氢致韧断相结合。     

2024-T3铝合金的动态断裂韧性

目的实现2024-T3铝合金动态断裂韧性的测量,揭示加载速率对动态断裂韧性的影响机理。方法采用屏蔽措施避免电磁干扰,测量2024-T3铝合金在不同加载速率下的动态断裂韧性,采用扫描电子显微镜(SEM)观察断口形貌,理论分析加载速率对动态断裂韧性的影响机理。结果当加载速率小于103MPa·m~(1/2)·s~(-1)时,2024-T3铝合金的动态断裂韧性约为35 MPa·m~(1/2);当加载速率高于105 MPa·m~(1/2)·s~(-1)时,动态断裂韧性超过40 MPa·m~(1/2),且随加载速率的增加而不断增大至101 MPa·m~(1/2)。断口分析表明,加载速率较低时,断口形貌为微孔聚集型;当加载速率超过105 MPa·m~(1/2)·s~(-1)时,断口特征由延性韧窝向准解理形态转变。理论分析表明,上述现象主要是由于裂纹尖端的无位错区域尺寸随加载速率的增大而减小,位错对裂纹尖端应力场的屏蔽效应增大,从而导致裂纹起裂后迅速由韧窝状态向准解理状态转变。结论电磁屏蔽后的电阻应变片法,能够准确测量电磁环境下2024-T3铝合金的动态断裂韧性,且动态断裂韧性表现出明显的应变率敏感性;2024-T3铝合金的微观断裂机制在准静态下为微孔聚集型,加载速率超过105MPa·m~(1/2)·s~(-1)时,材料的断裂表现为由延性韧窝形态向准解理形态转变。     

不锈钢背锡青铜梯度自润滑材料的评价

为了研制一种高性能自润滑轴承内套圈材料,以锡青铜、316L不锈钢和MoS₂粉末为原料,采用多坯料挤压成形与烧结致密化相结合的方法,制备了芯部承压层为316L不锈钢,表面固体润滑层为锡青铜和MoS₂,中间过渡层为锡青铜、? 316L不锈钢和MoS₂的不锈钢背锡青铜梯度自润滑复合棒材,采用光学金相显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)对其微观组织进行观察、并采用万能材料试验机(MTS)和摩擦磨损试验机对其物理力学性能和摩擦性能进行测试。结果表明:在氢气保护气氛下,1050℃保温2 h可以制备出致密性良好,各层显微组织过渡平缓,硬度和摩擦因数沿径向呈梯度分布的自润滑材料。材料实测平均密度8.35 g·cm-3,相对密度96.8%;径向压溃强度950 MPa;自润滑层工作面摩擦因数约0.30,显微维氏硬度1。44 GPa;磨损率5.2×10-9 m·N-1·m-1。与其他固体自润滑材料相比,不锈钢背锡青铜梯度自润滑材料的力学性能、耐磨性能等显著提高。      

氢气压力对L80钢氢脆敏感性的影响规律

对L80钢在室温不同氢气压力下的氢脆敏感性进行了评价。通过缺口慢应变拉伸试验,结合断口分析,研究了3～12 MPa氢气压力下,L80钢的氢脆敏感性的变化规律。结果表明：在室温环境下,L80钢在5 MPa及以下氢气压力下应用时,无明显脆性;在8 MPa及以上氢气压力下应用时,具有明显脆性;在氢气压力3～12 MPa环境下,L80钢拉伸试样主断面中心位置微观形貌从韧窝形貌转变为韧窝形貌与解理形貌共存,边缘位置微观形貌从韧窝形貌向解理逐渐转变,断面收缩率变化率由16.19%逐渐增加至46.79%。随着氢气压力的增加,L80钢的塑性损失增加,断口表现出明显脆化特征,氢脆敏感性逐渐增加。     

压力差对薄膜材料气体透过量测试的影响分析

压差法是薄膜材料气体透过量的基础测试方法,为验证试验的压力差是否会对材料的阻隔性能产生影响,本文利用基于压差法的测试设备分别测试了PET、VMPET、KPET三种不同材质结构样品的氧气透过量,每种样品均在相同的测试环境与抽真空时间下重复测试5次。试验结果显示上述三种样品氧气透过量的平均值依次为53.881cm~3/(m~2·24h·0.1MPa)、0.899cm~3/(m~2·24h·0.1MPa)、6.946cm3/(m~2·24h·0.1MPa),相对标准偏差均低于5%,依次为1.79%、3.57%、1.96%。由此可知,本次研究的三种塑料薄膜样品重复多次所得的测试结果的偏差均较小且无规律性变化,说明现有的压差法试验所具有的0.1MPa压力差并不会对上述材质薄膜的阻隔性产生影响。     

一种全自动高压氢气瓶氢气循环试验系统和试验方法

正申请(专利)号:201811410262. X公开(公告)日:2019-02-26申请(专利权)人:丹阳市飞轮气体阀门有限公司摘要:本发明提供一种全自动高压氢气瓶氢气循环试验系统和试验方法,其中系统包括温度箱、置于温度箱内的高压压力容器、置于高压压力容器内的受试氢气瓶,所述受试氢气瓶与氢气压力单元连接,所述高压压力容器上具有进液口、出液口,高压     

稀土镁系合金在真空下的吸氢性能研究

稀土镁系合金La_2Mg_(17)、La_2Mg_(16)Ni经过一定的高温和高压氢气处理(即氢化处理或称活化处理)之后,便可产生吸氢、放氢循环过程,因而可作为很好的贮氢材料。为了扩大其应用范围,我们对其在真空条件下吸氢性能进行了实验测试,并对其真空吸氢机理进行了实验研究和初步的分析。一、实验装置与方法 1.实验装置。     

碳质生物材料的界面现象

要更多地了解碳/碳化硅(C/SiC)复合材料在生理环境中的反应,界面现象的研究极为重要。本研究选用了Ti-6Al-4V,316L不锈钢、Ocr18Ni9Ti不锈钢,Co-Cr—Mo合金,骨水泥和C/SiC作为植入材料、采用光学显微镜(LM)和配有X-光能谱议(EDAX)的扫描电镜(SEM)对界面特性进行了观测,综合结果指出,C/SiC复合材料具有优良的骨组织相容性。     

镁合金表面白藜芦醇诱导羟基磷灰石涂层的制备与表征

为改善镁合金的细胞相容性和耐腐蚀性,期望能制备出一种可生物降解的医用材料。为此,利用白藜芦醇的诱导作用通过仿生矿化的方法在AZ31镁合金表面制得含白藜芦醇-羟基磷灰石(BLLC-HA)的复合涂层,采用动电位极化试验和氢气释放试验来测试样本的耐腐蚀性,采用MTT法和细胞形态观察法来评估样本的人体细胞相容性。动电位极化试验结果表明,与AZ31组(E_corr=-1.399 V)相比,AZ31-BLLC-HA(E_corr=-1.152 V)的腐蚀电位增加了247 mV,同时腐蚀电流密度降低了3个数量级。氢气释放试验显示AZ31、AZ31-BLLC-HA组平均氢气释放速率是1.41 mL/(cm²·d)和0.41 mL/(cm²·d)。MTT结果显示细胞增值率最高的是AZ31-BLLC-HA,且明显高于阴性对照组。研究表明,含羟基磷灰石-白藜芦醇复合涂层的AZ31镁合金其耐腐蚀性显著提高,该复合材料在模拟体液中的降解速率明显降低,同时含羟基磷灰石-白藜芦醇复合涂层的AZ31镁合金具备良好的细胞相容性。该复合涂...     

PVC/ PVA共混膜的制备及性能研究

采用相转化法制备了聚氯乙烯/聚乙烯醇(PVC/PVA)共混膜,讨论了聚乙烯醇与聚氯乙烯的共混相容性,以及聚乙烯醇含量对共混膜透过性能、亲水性能及机械性能的影响.实验结果表明,聚氯乙烯/聚乙烯醇共混体系为部分相容体系;当铸膜液中聚合物质量分数为12%、聚合物中聚乙烯醇质量分数为10%时,共混膜亲水性较好,水通量可由160.3 L/(m~2·h)增大到298.5 L/(m~2·h),对牛血清蛋白的截留率为82.5%,同时膜的弹性和韧性明显增强;聚乙烯醇可以有效地改善聚氯乙烯超滤膜的亲水性和机械性能,是优良的聚氯乙烯膜共混改性材料.     

真空烧结制备316L不锈钢纤维/HA复合生物材料及其理化性能

用真空烧结成功制备了不同成分316L不锈钢纤维/HA复合生物材料和316L不锈钢纤维/HA-ZrO₂ (CaO) 复合生物材料,并通过金相显微镜、SEM、EDXA分析了材料的微观结构、断裂性能和微区元素含量。结果表明:不锈钢纤维和纳米ZrO₂ (CaO) 粒子对复合材料具有增强和增韧的作用。综合考虑认为,20% 316L不锈钢纤维/HA-ZrO₂ (CaO) 复合材料的性能最优,其抗弯强度和抗压强度分别为140.1MPa和348.9MPa。316L不锈钢纤维/HA-ZrO₂ (CaO) 复合材料抗弯强度随316L 不锈钢纤维直径和长度减小而增大,且纤维长度对抗弯强度的影响略大于纤维直径的影响。复合材料微观组织随HA粉末和316L不锈钢纤维成分变化呈规律性变化,没有出现明显的裂纹或孔隙,HA和316L不锈钢纤维结合紧密,界面平整,两相融合程度较高。5% 316L不锈钢纤维复合材料表现为脆性断裂,而10%、20%、40% 316L不锈钢纤维复合材料均表现为韧性断裂,且韧性程度随316L不锈钢纤维含量依次增加。基体与韧化相均相对独立,二者之间不发生任何化学反应,基体HA中发生微量的Fe元素扩散,但在316L不锈钢中不发生基体的扩散。      

纳米金属有机框架材料的储氢性能研究

采用溶剂热法制备了纳米金属有机框架材料,通过粉末x射线衍射(PXRD)、高分辨透射电镜(HRTEM)、红外光谱(FT-IR)、热重分析(TG)、差示扫描量热法(DSC)和压力-组成-温度测试仪(PCI)等分析和表征手段,获得了该材料结构、形貌、热稳定性和吸附性能等信息.该材料对不同吸附质(如水0.19 g/g和苯0.41 g/g),表现出不同的吸附能力,并具有双亲功能.在77 K,1.5 MPa条件,其储氢量为3.2%(质量分数,下同),包含微孔内填充的高压氢气时为3.4%,包含中孔、微孔内填充的高压氢气时为3.9%.     

氢对低合金钢上不锈钢堆焊层性能的影响(英文)

本工作研究了高温高压氢 (35 0℃ ,2 5 MPa H2 ) ,对国产氢反应器壁 30 9L 和 34 7L 不锈钢堆焊层性能的影响 .结果表明 :未经热渗氢的原始试样 ,无论是光滑试样还是缺口试样 (除缺口开在 30 9L 区域试样外 ) ,均断裂在 34 7L 区域内 .而经热渗氢后 ,无论起裂于 2 (1/4 ) Cr- 1Mo和 30 9L 熔合线 ,还是 30 9L 和34 7L的熔合线处 ,最后都断在 30 9L区域内 .这是因为热渗氢使 30 9L和 34 7L的断裂应力 ,分别从 885 MPa降至 478MPa和从 799.9MPa降至 5 6 4MPa,它们的氢脆系数分别为 86 .8%和 80 .9% .SEM断口分析结果与上述结论一致     

氢气环境下2205双相不锈钢的氢致开裂研究

为了研究氢气环境下双相不锈钢疲劳裂纹萌生和扩展的影响规律,建立氢气环境下双相不锈钢疲劳应变组织演化—氢致开裂之间的关联机制,在5 MPa氢气和5 MPa氮气2种环境中对2205双相不锈钢试样进行了慢应变速率拉伸和疲劳裂纹扩展速率试验。结果表明：在氢气环境下,2205双相不锈钢在慢应变速率拉伸过程中的氢脆敏感性不高,而在疲劳过程中氢脆现象显著,5 MPa氢气环境下2205双相不锈钢的疲劳裂纹扩展速率比氮气环境中的快18倍;氢气能够促进2205双向不锈钢疲劳裂纹尖端周围组织的局部塑性变形,并进一步导致氢致开裂。在氢气环境下2205双相不锈钢疲劳变形过程中,不同的相结构其氢致开裂机理也不同,铁素体相容易形成河流状花样断口形貌(解理断口),而奥氏体相断口形貌多呈现平行的滑移带特征,奥氏体相在铁素体相的解理开裂过程中对裂纹具有阻碍作用。     

掺磷非晶氧化钛负载铂用于高效催化氧化挥发性有机化合物（英文）

高活性催化剂是挥发性有机化合物(VOCs)催化氧化消除的关键因素。本研究通过简单的共沉淀法成功制备了具有高比表面积的非晶介孔磷掺杂氧化钛负载铂催化剂(Pt/ATO-P)。通过P掺杂,既可获得非晶介孔结构,又可获得高ATO-P比表面积(可达278.9m~2·g~(-1))。非晶介孔Pt/ATO-P催化剂显示出优异的VOCs催化氧化性能和良好的热稳定性。Pt/ATO-P样品在空速为36000m L·h~(-1)·g~(-1)、甲苯浓度为10000m L·m~(-3)的反应条件下,对甲苯催化氧化的T_(50)和T_(90)(实现50%和90%转化率所需的温度)分别为130℃和140℃,明显优于无磷催化剂Pt/TiO_2。这些发现可以为拓展非晶介孔磷化材料在环境净化和能源转化等领域的应用提供重要参考。     

Ti-Cr-Mn-M(M=V、Fe、Ni、Cu)合金的储氢性能

为改善Ti(Cr-Mn)2 AB2型合金的储氢性能,采用A侧过化学计量和过渡金属部分替代Mn进行多元合金化,系统研究了Tix(Cr-Mn-M)2(x=1.0,1.1;M=V、Fe、Ni、Cu)合金的储氢性能.研究结果表明,V、Fe、Ni、Cu部分替代Mn进行多元合金化后,合金主相仍保持C14(MgZn2)型Laves相,合金晶胞体积增大.合金化元素部分替代Mn后合金的活化性能得到明显改善,合金吸放氢量增大,吸放氢压力滞后减小.除Fe使合金放氢平台压力有所升高外,其余合金化元素均使合金的吸放氢平衡压力有不同程度的降低,这是由于合金的晶胞体积增大所致.在所形成的合金中,以Ti1.1Cr1.2Mn0.5CuO0.3的综合性能最好,其室温下吸放氢量分别达到1.95%和1.72 9,6(质量分数).采用该合金与自制的轻质高压储氢容器(工作压力为40MPa)复合组成金属氢化物复合式高压储氢器,对其储氢密度的计算结果表明,当储氢合金的填充量(体积分数)达到0.20时,该复合式储氢器总的体积储氢密度将提高57%.     

70MPa车载储氢气瓶快速充放氢疲劳试验系统研制

以实际氢气为介质,建立了一套车载储氢气瓶快速充放氢疲劳试验系统,最高工作压力为90 MPa,最大平均充气质量流量大于3 kg/min,实际充放氢过程和疲劳试验表明系统完全达到了设定指标,并验证了各种监测控制措施的有效性。     

两种不锈钢在单相流和液/固两相流中冲刷与腐蚀的交互作用

用质量损失法研究了65Mn和316L及其Ni-P镀层的冲刷腐蚀行为.结果表明:在试样表面与流体间相对运动距离相同的条件下,65Mn和316L在单相流和两相流中的冲刷腐蚀速率随着介质温度的升高和理论流速的减小而增大.在20%H2sO4单相流和20%H2S04+20 g/L黄砂两相流(50℃,L88 m/s)中,冲刷与腐蚀...