基于生物医用Ti6Al7Nb合金表面改性技术的研究进展

Ti6Al7Nb合金作为一种生物医用材料,在临床上得到了极其广泛的应用,为进一步提高其相关性能,使其满足更多的医用需求,对其表面进行性能优化成为了生物工程领域内的热门研究方向。综述了近年来国内外学者通过表面改性技术改善生物医用Ti6Al7Nb合金的耐腐蚀性、耐磨性及生物相容性等方面的研究进展,重点探讨了氧化法、电泳沉积法、离子注入法等表面改性技术在涂层性能、工艺流程及环保等各方面的优缺点,并就提高涂层与基体界面结合力、节能减排等方面提出了相应的技术改进方法,最后对现行表面改性技术的工艺参数优化、多功能梯度涂层的发展提出了展望。     

碳酸氢铵和聚乙烯醇复合造孔制备多孔陶瓷及其性能研究

以羟基磷灰石(HA)为基体,采用添加NH4HCO3晶粒并加热去除的方法制备多孔羟基磷灰石(HA)陶瓷,制备过程中同时加入一定量的生物玻璃来增加其强度,添加一定量的聚乙烯醇(PVA)来提高其结合性能和改善贯通性.对制备的多孔生物陶瓷试样进行硬度和抗压强度试验,讨论不同组分对其性能的影响规律,采用扫描电镜对多孔陶瓷试样的微观结构进行分析.结果表明,随着NH4HCO3含量的增加,多孔生物陶瓷试样的孔隙率和硬度增加,抗压强度下降,孔径约为200～300μm;随着PVA含量的增加,试样孔隙率增大,贯通性增强,孔道长度约为1～3mm,孔径在100μm以下;随着生物玻璃含量的增加,试样的体积收缩明显,微孔增多.     

不同浸泡介质下矿用钢丝的电化学腐蚀行为研究

以矿用钢丝为研究对象,模拟典型矿井工况,分别对不同表面处理方式、不同浸泡介质下的钢丝进行全浸泡正交腐蚀试验,通过极化曲线与阻抗谱测量来研究不同钢丝的腐蚀机理,通过观察不同浸泡时间下钢丝的表面形貌及XRD分析来研究不同钢丝的腐蚀过程。结果表明:酸性介质下钢丝在浸泡中期便开始形成钝化膜,而碱性介质下钢丝直到浸泡后期才开始形成钝化膜,酸性介质比碱性介质更易使钢丝发生腐蚀,在2种腐蚀介质下未处理钢丝由于表面注油层对基体的有效保护,耐腐蚀性能优于裸钢丝;点蚀为钢丝腐蚀最常见的表现方式,不同表面处理方式、不同浸泡介质对于点蚀坑的形貌、产生时间及扩展方式具有重要的影响;长期浸泡后,所有钢丝试样表面外锈层主要成分为FeO(OH),内锈层主要成分为Fe3O4。     

滑液温度对Ti6Al7Nb合金的耐磨性能影响研究

利用RTEC摩擦磨损试验机开展Ti6Al7Nb合金的摩擦学试验,重点探讨滑液温度对其耐磨性能的影响。结果表明,滑液温度与Ti6Al7Nb合金的耐磨性能呈明显的正相关关系。随着滑液温度上升,Ti6Al7Nb合金的质量磨损量及平均摩擦系数均逐渐增大,滑液温度在46℃时蛋白质沉淀的析出会影响合金的磨损机理,导致质量磨损量较37℃时增加了一倍;扫描电子显微镜(SEM)分析发现,滑液温度为10、20、37℃时,磨损边缘区域受摩擦热作用影响,磨损机理主要为接触疲劳磨损、磨粒磨损及粘着磨损,磨损中心区未发现明显的粘着磨损特征,滑液温度为46、60℃时,边缘处磨损机理以接触疲劳磨损、磨粒磨损及粘着磨损为主,中心区磨粒磨损特征不明显,以粘着磨损为主。     

银吡唑甲基吡啶配合物的制备及其摩擦学性能研究

针对润滑油高温润滑性能突变失效问题,设计制备3种高温自适应的微纳米级别的银吡唑甲基吡啶配合物（配合物1[Ag(LMe)\]2(BF4)2,配合物2[Ag(Li-Pr)n](BF4)n和配合物3[Ag(LMe)(NO3)]2）;考察银吡唑甲基吡啶配合物作为润滑油添加剂的摩擦学性能,并分析其摩擦磨损机制。结果表明：配合物1、2在200~400 ℃温度区间内表现出良好的抗磨减摩性能,而配合物3由于严重的团聚现象,并没有起到预期的抗磨减摩效果;具有层状结构的配合物1的抗磨减摩效果最好,其质量分数为0.5%时的润滑油的润滑性能最好。热重分析结果表明,银吡唑甲基吡啶配合物在高温下生成的银微粒能够有效填补摩擦表面的凹坑,使摩擦副的磨损形式由二体磨损向三体磨损,降低材料表面的磨损程度。因此银吡唑甲基吡啶配合物可作为可控后备润滑添加剂。