镁合金表面等离子喷涂钙/磷涂层在SBF中的降解行为研究

采用大气等离子喷涂在镁合金AZ31B表面制备了可降解钙/磷涂层。利用XRD、SEM、EDS分析了涂层的相组成、结晶度及在人体模拟液(SBF)中浸泡前后的显微形貌和元素组成,根据pH值和降解速率研究了涂层的体外降解性能。研究表明:钙/磷涂层与镁合金基体紧密结合,致密度高,涂层由较难降解的HA相和较易降解的Ca3(PO4)2、Ca4P2O9和CaO组成,涂层中HA结晶度为49.3%。生物降解性能研究显示,钙/磷涂层材料在SBF溶液中的pH值和降解速率均小于镁合金基体,且较小的变化幅度使涂层材料的降解行为控制在稳定范围内。     

纯钛表面二氧化钛纳米管阵列结构特征的研究

采用阳极氧化技术在纯Ti表面制备出有序的TiO2纳米管阵列,并通过SEM,XRD,XPS对TiO2纳米管阵列进行表征。结果表明,阳极氧化时间对纳米管的形成有较大的影响。在外加电压为20V,阳极氧化时间为20min时,可制备出长度约480nm、内径约89.90nm、壁厚约7.4nm的TiO2纳米管阵列。经450℃热处理后,可得到锐钛矿型的TiO2纳米管阵列,钛元素以Ti4+氧化态处于八面体的环境中,Ti2p3/2的结合能为459.3eV。     

系统论在油液检测实验室质量控制中的应用

为提升油液检测实验室质量控制能力和水平,应用系统论的基本理论和方法,将油液检测实验室管理要素和技术能力及其相互关系视作决定检测质量的体系,结合油液分析项目的相关性研究建立检测数据的系统性质量控制方法;将质量管理、过程控制、数据分析以及检测目的作为质量控制的系统性输入,通过相关性分析和要素控制获得优化的质量控制系统;同时应用相关性分析发现质量控制体系的改进机会,促进质量控制的持续提升,该研究可为油液检测系统性质量控制提供新的思路。     

基于氧化动力学模型预测烃基润滑油剩余有效寿命

为计算在用油剩余有效寿命,从而科学确定换油周期,以酸值为润滑油寿命表征指标,基于氧化动力学基本原理,通过模拟实验,分析温度、水分等工况条件对酸值的影响。通过温度与反应速率的线性回归计算活化能,并建立润滑油在特定温度下的寿命方程。结果表明:工作温度的升高会显著缩短润滑油的剩余有效寿命,水分通过改变反应活化能影响润滑油的使用寿命;基于氧化动力学Arrhenius方程建立的润滑油剩余寿命模型,通过模拟实验分析特定性能指标的变化率,可快速获得润滑油的预测寿命。     

钛基Ca-P涂层相组成的定量分析及降解性能研究

采用大气等离子喷涂技术,在纯钛表面喷涂制备钙磷(Ca-P)涂层,分析两种喷涂工艺下形成的两种特殊形貌晶体的显微结构和元素组成,利用XRD定量分析涂层的相组成及结晶度,并在人体模拟液(SBF)中对涂层的降解性能进行研究。结果表明:在喷涂功率为22kW、喷枪移动速率为400mm/s时涂层表面形成大量方棱状的焦磷酸钙(Ca2P2O7)晶体,结晶度为4.61%,而在喷涂功率为26kW、喷涂距离为300mm/s时则形成大量花瓣状的磷酸四钙(Ca4P2O9)晶体,结晶度为6.02%,喷涂粉体粒度较小使得两种涂层中HA结晶度都较小;生物降解性能研究显示,两涂层降解反应都是由剧烈到平缓的过程,但含Ca2P2O7晶体涂层的降解速率小于含Ca4P2O9晶体的涂层。     

脉冲频率对镁合金微弧氧化膜层在仿生液中耐蚀性的影响

研究了微弧氧化过程中不同电源脉冲频率下制备的膜层在仿生液中的电化学腐蚀行为。对膜层及腐蚀产物的微观组织,孔隙率,腐蚀形貌及相组成进行了分析。采用动电位极化曲线(Tafel)和电化学阻抗谱(EIS)法对膜层的耐腐蚀性能进行评价。结果表明,脉冲频率对AZ31镁合金微弧氧化膜层的耐蚀性有重要影响,随着频率的增加,腐蚀电流密度减小,而电化学阻抗增大。因此在本研究范围内,频率3000 Hz下制备的微弧氧化膜层具有最强的耐腐蚀性能。     

氟离子浓度对镁合金微弧氧化膜层形成影响规律

在含有不同氟离子浓度的硅酸钠电解液体系中,采用恒压微弧氧化技术对AZ31镁合金进行表面处理,通过XRD、SEM、EDS等研究镁合金表面微弧氧化膜层形貌和相结构特征,探讨氟离子对膜层形成的影响规律。研究结果表明:随着氟离子浓度的增加,膜层微孔数量逐渐减少,微孔孔径逐渐变大且分布均匀,但氟离子浓度过高时,膜层缺陷增多,出现微裂纹和局部孔径较大的微孔;微弧氧化膜层主要由MgAl2O4和MgSiO3组成,其含量随着氟离子浓度的变化而变化,当氟离子浓度范围为2～4 g/L时微弧氧化膜中MgAl2O4和MgSiO3的含量最高;动电位极化曲线表明微弧氧化膜的耐腐蚀性能也随之呈先增后减的趋势。     

择优取向类骨磷灰石涂层的制备与结构分析

纯钛表面用稀硫酸和盐酸的混合液处理12h,10M/L的NaOH在80℃下处理48h,并在600℃下热处理1h。将化学处理后的试样浸泡在模拟体液(SBF)中,试样表面形成择优取向生长的类骨磷灰石涂层。该磷灰石层由片状的晶粒组成,片状晶粒的长度在10-20μm之间,XRD分析表明该类骨磷灰石层的(002)晶向处特征峰为最强。该类骨磷灰石层的钙磷比约为1.4,为缺钙的类骨磷灰石层。     

医用材料聚醚醚酮等离子喷涂表面改性研究进展

聚醚醚酮材料(PEEK)具有良好的生物相容性、化学稳定性、X射线可穿透性及优异的力学性能,广泛用于创伤、脊柱和关节等生物医疗领域。然而,PEEK属于生物惰性材料,其骨整合性不足,这在一定程度上限制了该材料在骨修复与替换等领域的发展和应用。等离子喷涂技术由于工艺简单、经济,喷涂涂层的黏结强度高等特点,是解决聚醚醚酮材料骨整合能力不足的重要表面涂层改性技术。首先,简述了等离子喷涂工艺的涂层沉积机理,并分别对等离子喷涂钛以及羟基磷灰石两种常用涂层进行了介绍;其次,从不同喷涂工艺以及喷涂参数对涂层的影响出发,详细介绍了近几年对PEEK基等离子喷涂涂层的结合强度等机械性能的最新研究进展,并对等离子喷涂过程对PEEK基体的机械强度、疲劳强度、热性能和化学降解等初始性能影响进行了总结与评价,详细介绍了PEEK基等离子喷涂涂层体内外生物性能的最新研究进展;最后,展望了等离子喷涂改性PEEK基材料的临床应用前景,以期为未来设计新型PEEK基生物材料提供理论指导。     

金属阳离子对医用镁合金降解行为的影响规律

医用镁合金的降解特性直接影响其在心血管支架和骨替换材料等领域的应用。本研究在保持与生理体液氯离子浓度一致的基础上,选用镁合金AZ31B分别浸入NaCl溶液,KCl溶液,MgCl2溶液和CaCl2溶液中,对比研究金属阳离子对医用镁合金的降解行为影响。通过动电位极化曲线和电化学阻抗谱测试分析,发现镁合金浸泡在4种氯盐溶液时的腐蚀电位、阻抗与其在降解过程中溶液pH变化、样品失重变化趋势一致,即金属阳离子直接影响医用镁合金的降解特性:NaClKClCaCl2MgCl2,其中Na+和K+比Ca2+和Mg2+更能促进镁合金降解。