Comparative In Vitro Osteoinductivity Study of HA and α‐TCP/HA Bicalcium Phosphate

A bicalcium phosphate (BCP) bioceramic comprising α‐tricalcium phosphate (α‐TCP) and hydroxyapatite (HA) was prepared by a two‐step sintering. The microstructure of the BCP bioceramic was investigated using scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), and X‐ray diffraction. The in vitro osteoinductivity was evaluated by culturing MG63 osteoblast‐like cells on the BCP bioceramic. Results showed that the BCP bioceramic comprising α‐TCP and HA in a moderate ratio possessed a hardness of 93.7 Hv. The cells spread faster on the BCP bioceramic than those on the commercial HA. It suggested that the BCP bioceramic can enhance osteoinductivity in vivo.     

Optimization of the rheological properties of yttria suspensions

To advance the rheological quality of yttria suspensions, the effects of three dispersants were evaluated and compared. It was found that after adding each of these dispersants, zeta potential moved toward negative direction and the pH_IEP shifted from basic to acidic. An increase of the pH could increase the absolute zeta potential. The fluidity and stability of yttria suspensions were examined by viscosity measurements and sedimentation tests.     

采用2D-XRD研究TFA-MOD法制备的Nb5+掺杂YBCO薄膜的形核

通过在YBCO前驱液中掺入Nb5+,在制备的YBCO中发现生成了BYNO纳米颗粒,且BYNO存在着外延和随机2种取向。通过2D-XRD对YBCO/BYNO复合薄膜的形核进行了研究,发现复合薄膜在低温分解时其成分和纯YBCO一致,而在750℃到775℃之间时BYNO开始形核,并且它以外延和随机取向共存。而YBCO的形核则发生在820℃及其保温过程中,且YBCO呈现完全的(00l)取向,BYNO的存在并不会对YBCO的取向造成影响。此外还对形核过程的方程式进行了分析。     

Ti600合金的高温变形本构关系

采用GW-1200A型控制器配合高温加热炉在WDW-300电子万能试验机上通过等温压缩实验研究了Ti600合金在温度为25?800℃、应变速率为10-4和10-3 s-1条件下的热变形行为,获得了该合金在变形过程中的真应力-真应变曲线,建立了该合金的高温本构关系。结果表明:Ti600合金在较高的温度(600和800℃)下流变应力随应变速率增大而增大,在较低温度(25和300℃)时变化不太明显。在一定的应变率条件下,随着温度升高流变应力降低。考虑到Ti600合金在不同温度下的真应力-真应变曲线随温度变化的发展趋势,建立了修正的井上胜郎高温本构关系,与实验结果对比验证了模型是可靠的。通过扫描电镜(SEM)观察发现,在室温准静态压缩条件下Ti600合金的断裂形式以脆性断裂为主,同时在局部区域出现韧性断裂特征。     

不锈钢冶炼渣铁浴熔融还原动力学实验研究

通过10 kg级小型不锈钢冶炼渣熔融还原试验,研究了不锈钢废渣在1 500～1 650℃温度范围内的熔融还原动力学行为,认为还原反应体现在两个阶段:反应初期不锈钢废渣熔解为反应的控速环节;而反应后期界面处的化学反应演变为反应的控速环节.从整体熔融还原试验上看,不同阶段对炉渣组成有着不同的要求:反应初期需要降低熔渣熔点,能有效促进形成液态渣,以提高不锈钢渣的熔解速度;反应后期需合理调节炉渣流动性以加速熔融还原反应.故可以通过炉渣参数优化以求在保证终渣的残铬达到较高回收的前提下尽可能提高熔融还原的速率.     

转速对铝/镁搅拌摩擦焊接头金属间化合物及低熔点共晶的影响

研究了转速对铝/镁搅拌摩擦焊接头金属间化合物和低熔点共晶的影响,并用电子背散射衍射表征了铝侧和镁侧界面微观结构。结果表明,当采用375 r/min的低转速时,镁侧界面上部出现由Mg固溶体和Al₁₂Mg₁₇相组成的共晶层,平均厚度为38.83 μm。在镁侧界面上部还发现一层厚度为12.3 μm的连续柱状Al₃Mg₂层,垂直于Al₃Mg₂层与共晶层的边界。在镁侧界面的中部和底部,只有Al₃Mg₂层和Al₁₂Mg₁₇层,其厚度沿厚度方向从上到下依次减小。此外,铝侧和镁侧界面的Al₃Mg₂层具有较高的平均晶粒取向差,这为铝和镁原子间的扩散提供了一条途径。当转速为600 r/min时,Mg固溶体与Al₁₂Mg₁₇相组成的共晶层沿厚度方向分布在镁侧界面上,共晶层厚度较低转速（375 r/min）时显著增加。镁侧界面上部的Al₃Mg₂层和共晶层的平均厚度分别为32.89和68.92 μm。最后,由转速引起的应变速率对金属间化合物的生长起着重要作用。     

稀土元素添加对铁基非晶复合材料腐蚀行为影响

采用工业原料经包覆剂(CaO-Fe₂O₃-SiO₂)处理制备Fe-15Mn-5Si-14Cr-0.2C非晶复合材料棒状试样,添加稀土元素Ce、Dy及Ce+Dy,通过XRD研究稀土元素对微观组织的影响;采用电化学工作站三电极体系测试试样在1mol/L的HCl及1mol/L的NaOH中的腐蚀行为。结果表明：合金在添加稀土元素的组织依然为非晶复合材料(过冷奥氏体相CFe_15.1+ 铁素体相Fe-Cr),加入1%Ce的试样在HCl及NaOH的耐蚀性均为最佳,在HCl中自腐蚀电位为-0.16205V,自腐蚀电流密度为7.6999×10^₈A.cm^_-2,极化阻值达到9.5774×10^₈Ω.cm^₂,在NaOH自腐蚀电位和自腐蚀电流密度为-0.1839V,1.7453×10^_-8A.cm^_-2,极化阻值为7.1574×10^₈Ω.cm^₂,耐蚀性远优于AISI304,是潜力巨大的耐蚀材料。     

La元素对MoSi2涂层的宽温域氧化行为影响

采用包渗法在稀土 La₂O₃ 掺杂钼合金基体上制备 MoSi₂ 涂层,并就 La 元素对 MoSi₂ 涂层宽温域氧化行为的影响机制进行了系统研究。 结果表明:钼镧合金基 MoSi2 涂层组织结构较为致密,主要物相为 MoSi₂ 相。 不同温度下 La 元素对 MoSi₂ 涂层的抗氧化性能的影响不同,1600 ℃高温静态氧化条件下,La 元素的存在促进了涂层与基体的化学反应,加剧了 MoSi₂ 抗氧化主体层的消耗速度,使得 MoSi₂ 涂层的高温抗氧化性能有所下降;800 ℃ 中温静态氧化条件下, La 元素对 MoSi₂ 涂层抗氧化性能影响不明显;500 ℃低温静态氧化条件下,La 元素的加入加速了涂层中 Si 元素的扩散, 使得涂层表面能较快形成一层致密的氧化层,“Pest”效应得到抑制,从而显著提升涂层的低温抗氧化性能。     

采用图像分析技术对球形Ti-6Al-4V粉末粒形的定量分析

采用图像分析技术对4种不同方法制备的球形Ti-6Al-4V粉末进行粒形的定量分析,分别测量了粉末的球形度、椭圆率、赘生物指数及粗糙度。结果表明:4种方法制备的粉末平均球形度均在90%以上。等离子旋转电极雾化法(PREP)、等离子火炬雾化法(PA)、等离子惰性气体雾化法(PIGA)、电极感应熔炼气雾化法(EIGA)制得粉末球形度依次降低,粗糙度依次增加。PREP、PA、EIGA、PIGA法制得粉末的表面卫星球粘附依次增加。对于PREP法制得粉末,粉末粒径范围越细,球形度越高,平均粗糙度越小。粉末粒形指标的差异与其制备方法的原理有关。采用图像分析技术可以实现对金属粉末粒形指标的科学定量分析。