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HA生物活性梯度涂层的制备和性能研究

HA生物活性梯度涂层的制备和性能研究

作者：郑扣松华中科技大学

学位级别：硕士

钛合金(Ti-6Al-4V)基体上附着具有生物活性的羟基磷灰石(HA)涂层,综合利用基体的强度和HA涂层的生物活性,被认为是最具应用前景的承重骨替换材料。金属基体和HA物理和化学性能的差别,造成的涂层和基体结合强度低,是影响这类材料广泛应... 详细信息

钛合金(Ti-6Al-4V)基体上附着具有生物活性的羟基磷灰石(HA)涂层,综合利用基体的强度和HA涂层的生物活性,被认为是最具应用前景的承重骨替换材料。金属基体和HA物理和化学性能的差别,造成的涂层和基体结合强度低,是影响这类材料广泛应用的主要原因。本研究在钛合金基体上等离子喷涂制备HA生物活性梯度涂层,利用X射线衍射(XRD )、扫描电子显微镜(SEM )、EDS和拉伸实验等技术对生物活性梯度涂层的结构、化学成分、结合强度性能进行深入研究;应用红外光谱,EDS和SEM研究涂层在模拟体液(SBF)浸泡以后表面的生成物化学组成和形貌,最终制得了具有生物活性和良好结合力的HA梯度涂层。采用有限元方法对等离子制备的单层和不同梯度涂层中残余应力的分布进行了计算机模拟,结果发现梯度设计可以降低涂层界面和表面残余应力,残余应力随着涂层厚度的增加而增加,喷涂的温度对涂层残余应力影响不大。在模拟优化设计的基础上,成功地制备了力学性能和生物活性都很好的梯度涂层。多层梯度的涂层之间的界面结合良好;梯度涂层的过渡层截面上元素分布是Ca、O、P和Ti元素交替变化,HA和Ti颗粒交替出现在过渡层中,形成网状结构,有利于提高涂层内部粘结强度;梯度涂层结合强度达到32.17MPa,远远高于由单一涂层的20.80MPa;Ti底层致密,过渡层和顶层孔隙度增加,这种梯度结构有利于涂层在体内的长期稳定性和生物活性。研究了梯度涂层在SBF溶液中的行为,评价其生物活性。结果发现浸泡2周以后涂层的表面被零散的类骨碳酸磷灰石(Ca(PO)(CO)(OH))覆盖,4周以后类骨碳酸磷灰石完全覆盖了涂层表面,显示出梯度涂层具有良好的生物相容性;800℃晶化处理可以提高涂层的中HA晶体的含量,并且使涂层的表面裂纹增加,涂层表面生成HA颗粒,这些变化对涂层在模拟体液(SBF)中的行为产生重要影响,晶化处理后涂层表面的类骨碳酸磷灰石是呈颗粒状的,而没有晶化的是层状的。

关键词：梯度涂层生物相容性羟基磷灰石等离子喷涂模拟晶化处理

固体氧化物燃料电池(SOFC)制备方法的研究进展

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材料导报 2006年第7期20卷 27-30页

作者：赵苏阳胡树兵郑扣松肖建中华中科技大学模具国家重点实验室武汉430074

固体氧化物燃料电池(SOFC)是解决未来能源问题的一种重要的方法。而制备方法是SOFC研究的一个重要的方向。介绍了SOFC电极材料以及制备方法在国内外的研究进展,介绍了固体氧化物燃料电池(SOFC)的阳极、电解质、阴极的制备及几种合成方... 详细信息

固体氧化物燃料电池(SOFC)是解决未来能源问题的一种重要的方法。而制备方法是SOFC研究的一个重要的方向。介绍了SOFC电极材料以及制备方法在国内外的研究进展,介绍了固体氧化物燃料电池(SOFC)的阳极、电解质、阴极的制备及几种合成方法以及所取得的成果。

关键词：固体氧化物燃料电池制备方法

Ti-6Al-4V合金基体等离子喷涂生物活性羟基磷灰涂层的研究进展

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材料导报 2006年第F5期20卷 366-368页

作者：郑扣松胡树兵赵苏阳肖建中华中科技大学模具技术国家重点实验室武汉430074

系统阐述了在钛合金(Ti-6Al-4V)表面等离子喷涂羟基磷灰石(HA)涂层的研究进展。描述了等离子喷涂制备HA涂层的工艺过程、微观形貌和化学组成。综述几种综合性能较高的复合型涂层:HA/BG(生物活性玻璃)复合涂层,HA/ZrO2复合增强型涂层,HA... 详细信息

系统阐述了在钛合金(Ti-6Al-4V)表面等离子喷涂羟基磷灰石(HA)涂层的研究进展。描述了等离子喷涂制备HA涂层的工艺过程、微观形貌和化学组成。综述几种综合性能较高的复合型涂层:HA/BG(生物活性玻璃)复合涂层,HA/ZrO2复合增强型涂层,HA/Ti涂层,HA/Ti-6Al-4V梯度涂层;并对HA涂层发展趋势进行了展望。

关键词：钛合金等离子喷涂羟基磷灰石复合涂层

Y_2O_3-MgO共稳定ZrO_2的相含量及形貌研究

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材料科学与工程学报 2006年第6期24卷 908-911页

作者：张瑞霞夏风肖建中叶畅翟玉玲郑扣松华中科技大学材料科学与技术系塑性成形模拟及模具技术国家重点实验室湖北武汉430074

用湿化学法制备的Y2O3-MgO共稳定ZrO2固体电解质,分别在1550℃,1600℃,1630℃下烧结,获得了室温下单斜相和四方相含量不同的烧结样品。结果表明:随着氧化钇含量的增加,单斜相含量降低,四方相含量增加。烧结温度对相含量的影响较小。(MgO... 详细信息

用湿化学法制备的Y2O3-MgO共稳定ZrO2固体电解质,分别在1550℃,1600℃,1630℃下烧结,获得了室温下单斜相和四方相含量不同的烧结样品。结果表明:随着氧化钇含量的增加,单斜相含量降低,四方相含量增加。烧结温度对相含量的影响较小。(MgO,Y2O3)-PSZ材料断口组织致密,结构均匀且晶粒大小一致,当Y2O3含量较高(≥2.5mol%)时,材料中出现过烧现象。采用Y2O3和MgO复合稳定剂共同稳定ZrO2,能有效地降低材料的烧结温度,且弯曲强度得到明显提高。从当前实验结果来看,在8.0 mol%MgO-ZrO2的基础上,加入2.0 mol%Y2O3在1600℃烧结,得到的材料弯曲强度性能最佳。

关键词：氧化锆相变氧化钇烧结四方相

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基于激光表面微纳结构的胶接性能研究进展

表面技术 2024年第8期53卷 11-24页

作者：徐喻琼郑黔松杨奇彪钟紫珊湖北工业大学机械工程学院武汉430068 现代制造质量工程湖北省重点实验室武汉430068

胶接具有独特的性能而被广泛关注,但在实际应用中往往由于界面结合强度不足而导致接头在服役过程中过早失效。激光表面处理是一种能够有效提高胶接接头表面性能的方法,通过激光表面处理会使黏接材料表面形成不同的表面微纳结构,从而改... 详细信息

胶接具有独特的性能而被广泛关注,但在实际应用中往往由于界面结合强度不足而导致接头在服役过程中过早失效。激光表面处理是一种能够有效提高胶接接头表面性能的方法,通过激光表面处理会使黏接材料表面形成不同的表面微纳结构,从而改善接头的性能。首先介绍了激光表面处理原理及激光器分类,对比了不同激光器的优缺点及加工质量特性,分析了激光加工参数对接头强度的影响。其次从激光加工不同表面微纳结构入手,阐述了不同表面微纳结构的加工方式,分析了不同表面微纳结构对不同材料接头强度的影响。此外,针对不同的表面微纳结构,其结构参数有所不同,导致接头表面化学成分和润湿性能也有所不同,使得接头强度有所差异,在此基础上分析了微纳结构参数对接头强度的影响及原因。同时,胶层间的作用机制与接头强度具有密不可分的联系,研究表明,不同的表面微纳结构对胶层的作用机制具有明显的不同,归纳总结发现,经激光表面处理形成表面微纳结构后接头表面粗糙度、化学性质、润湿性能及胶层间裂纹的扩展对接头强度的提升具有一定作用。最后,对激光表面处理微纳结构的研究进行了展望。

关键词：激光表面处理胶接微纳结构接头强度表面性能作用机理

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长期稳定度2.6×10 ^(-16) 的工程化高可靠铷原子喷泉钟

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仪器仪表学报 2024年第2期45卷 79-86页

作者：陈伟亮刘昆郑发松戴少阳房芳中国计量科学研究院北京100029 国家市场监管重点实验室(时间频率与重力计量基准) 北京100029

随着喷泉钟运行可靠性的提升和激光技术的日趋成熟,喷泉钟不仅可以作为基准钟驾驭原子时标,提升原子时标的长期稳定度和准确度指标,还可以紧驾驭氢钟作为复合守时钟使用。铷原子的基态超精细能级跃迁作为次级秒定义,具有碰撞截面小,冷... 详细信息

随着喷泉钟运行可靠性的提升和激光技术的日趋成熟,喷泉钟不仅可以作为基准钟驾驭原子时标,提升原子时标的长期稳定度和准确度指标,还可以紧驾驭氢钟作为复合守时钟使用。铷原子的基态超精细能级跃迁作为次级秒定义,具有碰撞截面小,冷却激光运行可靠性高的优势,更加适合工程化。中国计量科学研究院研制的工程化铷原子喷泉钟采用双金属微波真空一体腔提升系统温度适应性,采用小型化光学系统和笼式结构探测光系统提升了运行可靠性,实现了铷喷泉钟长期准连续运行,年运行率达到97.5%。通过1年的比对测试,铷喷泉钟与NIM5铯喷泉钟频率比对的长期稳定度优于3.7×10^(-16),单台喷泉钟的长期频率稳定度优于2.6×10^(-16)。

关键词：铷喷泉钟长期稳定度准连续运行

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广州又发现了恐龙蛋化石

热带地理 2024年

作者：苏慧苏扣林上海博物馆广州市地质调查院

2024-07-01，在广州天河区黄埔大道南边，车陂南地铁站西面约950 m城际广场15 m深的基坑开挖施工中，开挖土机工人发现了1窝至少15枚的恐龙蛋化石，现已取出8枚存放在广州市地质调查院。存放在广州市地质调查院的8枚恐龙蛋化石，近似亚...

2024-07-01，在广州天河区黄埔大道南边，车陂南地铁站西面约950 m城际广场15 m深的基坑开挖施工中，开挖土机工人发现了1窝至少15枚的恐龙蛋化石，现已取出8枚存放在广州市地质调查院。存放在广州市地质调查院的8枚恐龙蛋化石，近似亚圆形（图1-a、b、c），直径约10～13 cm，蛋壳厚度约1～1.2 mm，表面粗糙且有条纹，初步判定蛋体较小（<15 cm），蛋壳径切面（图1-d）观察为黑色，致密坚硬，并有硅化白丝。

关键词：

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激光诱导荧光检测鸡蛋抗生素残留的方法研究

光谱学与光谱分析 2024年第5期44卷 1245-1254页

作者：程文轩张庆贤刘宇邹立扣成都理工大学地学核技术四川省重点实验室四川成都610059 四川农业大学资源学院四川成都611130

禽蛋产业中抗生素残留超标问题作为重要的食品安全问题之一,近些年来受到了广泛关注。目前对畜禽产品抗生素残留的检测方法主要采用微生物检测法、免疫分析法、高效液相色谱法等方法,但这些方法对于现场样品的快速检测还存在一定的不足... 详细信息

禽蛋产业中抗生素残留超标问题作为重要的食品安全问题之一,近些年来受到了广泛关注。目前对畜禽产品抗生素残留的检测方法主要采用微生物检测法、免疫分析法、高效液相色谱法等方法,但这些方法对于现场样品的快速检测还存在一定的不足。应用具有高灵敏度、高分辨率、速度快等特点的激光诱导荧光分析技术,开展鸡蛋中抗生素残留快速检测方法研究。样品以蛋清为溶剂,抗生素种类选用鸡蛋中可能残存的抗生素,包括环丙沙星、诺氟沙星、氧氟沙星、土霉素和庆大霉素,通过加入抗生素试剂模拟鸡蛋中抗生素的残留,测定了不同浓度下的抗生素荧光光谱。采用欧氏距离及概率密度的方法进行定性分析,定性分析的准确率在三倍标准差范围内达到了100%。在对已有的几种不同浓度样品进行检测分析后,建立了每种抗生素对应的c-S拟合曲线。结果表明,在有效检测范围内(环丙沙星:0.0001~1 mg·mL^(-1),诺氟沙星:0.0002~1 mg·mL^(-1),氧氟沙星:0.00005~1 mg·mL^(-1),土霉素:0.0001~0.2 mg·mL^(-1),庆大霉素:0.01~1 mg·mL^(-1)),可以根据荧光峰的净峰面积比较准确地计算抗生素含量。最后,计算了抗生素定量曲线的准确度和检出限,说明了该方法可以应用到鸡蛋中抗生素的残留量检测,但目前还存在检出限较高的问题,需要更进一步研究来降低检出限。

关键词：激光诱导荧光光谱法抗生素残留定性定量检测

数字乡村建设、要素市场化配置与城乡高质量融合

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统计与决策 2024年第14期40卷 102-106页

作者：申建朝郑永扣郑州大学马克思主义学院郑州450000

文章基于2012—2022年中国30个省份的面板数据,借助面板回归模型、调节效应模型及门槛效应模型,实证考察了数字乡村建设对城乡高质量融合的作用机制,以及要素市场化配置在数字乡村建设与城乡高质量融合间的调节效应。研究发现:数字乡村... 详细信息

文章基于2012—2022年中国30个省份的面板数据,借助面板回归模型、调节效应模型及门槛效应模型,实证考察了数字乡村建设对城乡高质量融合的作用机制,以及要素市场化配置在数字乡村建设与城乡高质量融合间的调节效应。研究发现:数字乡村建设可显著促进城乡高质量融合,且要素市场化配置在其中发挥正向调节作用。基于地理区位、要素市场化配置水平的异质性检验表明,数字乡村建设对城乡高质量融合的影响以及要素市场化配置的调节作用存在明显差异性。

关键词：数字乡村建设城乡高质量融合要素市场化配置调节效应