电子束快速成形技术制备医用金属多孔材料研究进展

介绍了电子束快速成形方法及其在制备生物医用金属多孔材料方面的优势。从电子束快速成形生物多孔材料中的孔结构设计,包括孔结构的力学和生物相容性设计、梯度孔结构设计,个体化金属植入体制备及多孔植入体的表面改性和临床性能评估几个方面阐述了电子束快速成形技术在国内外的研究进展情况。最后简单评述了电子束快速成形技术在制备生物医用材料中存在的不足,并展望了未来的研究趋势。     

表面改性中稀土提高材料抗高温氧化及耐蚀性能的作用

稀土元素具有特殊的电子结构,对材料表面有着优异的改性潜力,在表面工程技术领域具有很好的应用前景.综述了稀土元素在化学热处理、激光熔覆、离子注入、真空等离子体镀膜、热喷涂等技术中对工艺过程的影响和提高材料表面改性层抗高温氧化和耐蚀性能的效果.稀土元素在改性层中的作用机理为:稀土元素的微合金化作用,改变了改性层中第二相或夹杂物的形态与性能,改性层组织细化和结构因素,是材料表面改性层抗高温氧化和耐蚀性能得到改善的主要原因.     

Research State of High Current Pulsed Electron Beam Surface Treatment

强流脉冲电子束(HCPEB)表面处理是一种新兴的高能束表面处理技术.综述了脉冲电子束处理,表面熔坑的形成机制及熔坑、弥散颗粒、裂纹、波状起伏、条形纹理、胞状晶等典型形貌影响因素和演变规律方面的研究成果,总结了表层结构变化与表面显微硬度、耐磨性、耐蚀性能等改性工艺的研究现状,并认为扩大强流脉冲电子束应用范围和系统的探究是目前研究的重点.     

HCPEB表面处理的研究现状

强流脉冲电子束(HCPEB)表面处理是一种新兴的高能束表面处理技术.综述了脉冲电子束处理,表面熔坑的形成机制及熔坑、弥散颗粒、裂纹、波状起伏、条形纹理、胞状晶等典型形貌影响因素和演变规律方面的研究成果,总结了表层结构变化与表面显微硬度、耐磨性、耐蚀性能等改性工艺的研究现状,并认为扩大强流脉冲电子束应用范围和系统的探究是目前研究的重点.     

HCPEB表面处理的研究现状

强流脉冲电子束(HCPEB)表面处理是一种新兴的高能束表面处理技术.综述了脉冲电子束处理,表面熔坑的形成机制及熔坑、弥散颗粒、裂纹、渡状起伏、条形纹理、胞状晶等典型形貌影响因素和演变规律方面的研究成果,总结了表层结构变化与表面显微硬度、耐磨性、耐蚀性能等改性工艺的研究现状,并认为扩大强流脉冲电子束应用范围和系统的探究是目前研究的重点.     

纯镁强流脉冲电子束表面改性及合金化研究

强流脉冲电子束是一门新兴的表面处理技术。本文利用强流脉冲电子束对纯镁进行表面改性,并尝试表面合金化铝处理。利用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜对表面处理层形貌和组织结构进行了分析,同时也进行了摩擦腐蚀性能测试。纯镁强流脉冲电子束表面改性后,显微硬度得到明显提高;纯镁表面合金化铝后,样品抗5％NaCl溶液腐蚀性能得到显著提高,维钝电流密度降低2个数量级以上,同时也对相关改性机理进行了初步分析。     

离子注入聚合物表面改性的研究

离子注入聚合物材料表面改性有着独特的优越性。综述了离子注入技术对聚合物表面的机械性能、电学性能、光学性能和磁学性能等方面改性的最新研究与应用进展。     

电子束表面造型技术的应用方向及其在国内船舶领域的发展现状

综述了电子束表面造型技术的应用方向,主要包括金属-复合材料连接、强化换热元件制备、涂层制备的表面预处理等。介绍了国内船舶领域电子束表面造型技术的发展现状,主要包括基于矢量化控制的电子束表面快速造型方法、针对船用材料的电子束表面造型工艺、面向应用的电子束表面造型样件性能研究等。     

离子注入表面摩擦学改性及其应用

离子注入可以改善材料表面的各种性质,而常温离子注入改性层太薄,工件表面的耐磨性及承载能力均较差,随着各种新的离子注入工艺的出现,摩擦学性能有较大的改善.本文从分析离子注入技术的特点着手,综述了离子注入对材料表面硬度、摩擦系数和耐磨性的影响及其作为表面摩擦学改性手段在航空航天、军事和机械等领域中的应用.     

强流脉冲电子束粘结层表面改性对热障涂层热震及残余应力的影响

采用等离子喷涂技术在GH4169镍基高温合金表面制备CoCrAlY粘结层,利用电子束蒸发镀膜在CoCrAlY表面蒸镀纳米铝膜并使用强流脉冲电子束熔敷纳米铝膜进行表面改性,使用APS技术在CoCrAlY表面沉积陶瓷层制备改性热障涂层。对粘结层蒸镀铝膜表面改性涂层和普通涂层分别进行热震实验、结合强度测试和残余应力分析。实验发现,在1 050 ℃高温加热后10 ℃水淬的冷热循环条件下,改性涂层的抗热震性能优于普通涂层;热震过程中改性涂层和普通涂层热生长氧化物内产生的残余应力均为压应力,且随热震次数的增加而增大,改性涂层热生长氧化物内残余压应力增长速度小于普通涂层。拉伸结果显示,普通涂层的断裂属于混合断裂,而改性涂层断裂基本发生在陶瓷层和薄膜胶界面,未发现层间断裂。改性涂层结合强度优于普通涂层。实验结果表明,采用电子束蒸发镀膜和强流脉冲电子束技术相结合对粘结层进行熔敷铝膜的表面改性处理,可以显著提高热障涂层冷热循环服役寿命。     

炭材料惰性涂层方法分析

主要探讨炭材料惰性涂层和抗氧化涂层方法,分析了常用的包埋法、化学气相沉积、等离子喷涂法等三种方法的特点,着重分析了溶胶凝胶法、电化学、电子束喷涂等新方法在炭材料惰性涂层制备方面的可行性,认为涂层应该根据最终用途、使用环境、高的性能／价格比选择合适的涂层物质类型和方法。目前最有发展前途的是电子束喷涂涂层和 Ｃ Ｖ Ｄ 涂层。     

电子束重熔处理对硅化物涂层表面形貌和性能的影响

在Nb521铌合金表面采用料浆烧结法制备硅化物涂层,利用高频扫描电子束对硅化物涂层进行重熔处理,通过扫描电子显微镜对处理样品表面形貌进行组织结构分析。研究表明,经过电子束重熔处理,硅化物涂层表面陶瓷晶粒粒度降低,表面粗糙度降低,陶瓷颗粒之间烧结作用增强,重熔区域与未处理区域具有明显的边界,电子束能量分布较均匀。电子束重熔增强了陶瓷涂层的烧结作用,涂层致密度增加,硅化物层的抗氧化性能和抗热震性能提高。     

旋耕刀表面强流脉冲电子束改性后的耐磨性研究

为了提高农机零部件的主要磨损部件旋耕刀的耐磨性,延长其使用寿命,采用强流脉冲电子束表面改性技术处理旋耕刀常用材料60Si2Mn钢表面.采用金相显微镜分析形貌,通过显微硬度对比和摩擦磨损分析处理表面的性能,优选加速电压,将其作为优化参数作用于旋耕刀表面,并在土槽台架模拟工况试验.结果表明:电子束表面改性技术可以有效提高旋耕刀的耐磨性,对侧刃内侧处理要优于对侧刃外侧的处理;加速电压为30 kV和27 kV时,旋耕刀表面耐磨性较优,前者的磨损量较小.     

氧化剂对聚吡咯复合材料介电性能的影响

为了探究氧化剂对聚吡咯复合材料介电性能的影响,以吡咯为单体,采用原位聚合法制备了聚吡咯涂层复合材料。通过BDS50介电谱仪研究了氧化剂种类和氧化剂物质的量浓度对复合材料介电常数实部、虚部、损耗角正切、表面电阻的影响;采用Quanta200型环境扫描电子显微镜和Instron万能材料试验机研究了聚吡咯涂层复合材料的外观形貌和强度。结果表明:氧化剂种类、氧化剂浓度对聚吡咯涂层复合材料介电常数实部、虚部、损耗角正切、表面电阻影响较大;制备的聚吡咯涂层复合材料既具备良好的介电性能和导电性,又兼具良好的强度.     

Surface Modification on Biodegradable Magnesium Alloys as Orthopedic Implant Materials to Improve the Bio-adaptability:A Review

Magnesium(Mg) and its alloys as a novel kind of biodegradable material have attracted much fundamental research and valuable exploration to develop its clinical application. Mg alloys degrade too fast at the early stage after implantation, thus commonly leading to some problems such as osteolysis, early fast mechanical loss, hydric bubble aggregation, gap formation between the implants and the tissue. Surface modification is one of the effective methods to control the degradation property of Mg alloys to adapt to the need of organism. Some coatings with bioactive elements have been developed, especially for the micro-arc oxidation coating, which has high adhesion strength and can be added with Ca, P, and Sr elements. Chemical deposition coating including bio-mimetic deposition coating, electro-deposition coating and chemical conversion coating can provide good anticorrosion property as well as better bioactivity with higher Ca and P content in the coating. From the biodegradation study, it can be seen that surface coating protected the Mg alloys at the early stage providing the Mg alloy substrate with lower degradation rate. The biocompatibility study showed that the surface modification could provide the cell and tissue stable and weak alkaline surface micro-environment adapting to the cell adhesion and tissue growth.The surface modification also decreased the mechanical loss at the early stage adapting to the loadbearing requirement at this stage. From the interface strength between Mg alloys implants and the surrounding tissue study, it can be seen that the surface modification improved the bio-adhesion of Mg alloys with the surrounding tissue, which is believed to be contributed to the tissue adaptability of the surface modification. Therefore, the surface modification adapts the biodegradable magnesium alloys to the need of biodegradation, biocompatibility and mechanical loss property. For the different clinical application, different surface modification methods can be provided to adapt to the clinical requirements for the Mg alloy implants.     

Morphology and phase modification of HVOF-sprayed MCrAlY-coatings remelted by electron beam irradiation

The electron beam remelting process is one of the most convenient processes to reduce the disadvantages of thermal-spray coatings. The effect of high-energy electron beam irradiation on surface remelting and microstructural modification in MCrAlY coatings are investigated in this study. This surface treatment is made to modify the morphology and the phases of the coated layer in order to improve the corrosion resistance. The specimens were remelted by using a high-energy electron beam accelerator. The microstructure, corrosion resistance and phase modification were examined. Scanning Electron Microscopy, light microscopy and X-Ray Diffraction were performed to characterize the phase modification and morphology before and after the treatment.     

镁基生物涂层材料研究现状

镁及镁合金作为硬组织植入替代材料具有显著的优越性,但如何对镁及镁合金进行表面改性以满足临床应用对生物材料耐蚀性能的苛刻要求,仍然是解决镁及镁合金在生物材料领域产业化应用的关键。本文综述了为提高镁基生物材料耐蚀性能研发的涂层材料种类、涂层表面改性技术的研究现状,提出了结合多种制备方法,通过对涂层的组成和结构设计来改善涂层的结合强度、稳定性及良好的生物适应性是今后努力的方向。     

高能束技术在镁合金表面改性中的应用

针对如何提高镁合金强度、硬度、耐磨性、耐腐蚀性等综合性能这一热点问题,系统地介绍了激光束、电子束、离子束3种高能束表面改性技术的原理、方法以及在镁合金表面改性中的应用进展,总结了各工艺方法的优缺点,展望了高能束技术在镁合金表面改性中的发展前景。     

Patterning the mechanical properties of hydrogen silsesquioxane films using electron beam irradiation for application in mechano cell guidance

Hydrogen silsesquioxane (HSQ) is a material with the potential for studying the effect of surface stiffness on stem cell differentiation. Here, the effects of electron beam dose on the topography and the mechanical properties of HSQ obtained with or without trimethylamine (TMA) development are characterised by atomic force microscopy imaging and indentation. A correlation between the surface stiffness (uniform across the sample) and electron beam exposure is observed. Surface roughness of HSQ samples developed in TMA decreases exponentially with increasing electron beam exposure. Surface coating with plasma polymerised allylamine (ppAAm) leads to an overall decrease in stiffness values. However, the increase in surface stiffness with increasing electron beam exposure is still evident. The ppAAm coating is shown to facilitate human mesenchymal stem cell adhesion.     

激光熔覆镍基碳化钨涂层的研究进展

激光熔覆是以高能量密度的激光束为热源在基体表面熔覆材料实现熔覆层与基体的冶金结合以到达改性或修复目的的技术.通过激光熔覆技术制备的镍基碳化钨涂层由于其具有较高的硬度以及优异的耐磨损、耐腐蚀特性,在工业领域应用广泛.首先介绍了镍基碳化钨涂层的特点与性能;之后从工艺参数、WC含量、加入纳米WC颗粒3个方面对影响镍基碳化钨涂...