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一种新型压配式腰椎椎间融合器的机械性能

中国组织工程研究 2025年第21期29卷 4492-4498页

作者：李世文于长水刘启王智博刘禹良祁全哈尔滨医科大学附属第一医院黑龙江省哈尔滨市150000

背景:行经皮微创椎间孔腰椎椎间融合置入椎间融合器时,由于入路操作范围狭窄,有牵拉神经根损伤或置入融合器位置不良等风险,为了解决以上问题作者课题组发明了一种新型机械结构可变形压配式cage(Press-fit cage,YP-cage)。目的:对新型... 详细信息

背景:行经皮微创椎间孔腰椎椎间融合置入椎间融合器时,由于入路操作范围狭窄,有牵拉神经根损伤或置入融合器位置不良等风险,为了解决以上问题作者课题组发明了一种新型机械结构可变形压配式cage(Press-fit cage,YP-cage)。目的:对新型腰椎融合器YP-cage的机械强度特性进行初步评估。方法:对不同尺寸9,11,13 mm高度的新型YP-cage(n=9)和聚醚醚酮-cage(n=9)进行了静态轴向压缩实验和静态轴向扭转实验,分别采集力-位移曲线计算屈服位移及载荷、极限载荷位移及刚度,屈服角位移及扭矩、极限载荷角位移扭矩及刚度,并进行对比分析。结果与结论:(1)在静态轴向压缩测试中,YP-cage在3组测试中(9,11,13 mm),其刚度、屈服载荷、极限位移和载荷极限方面均优于聚醚醚酮-cage(P 机械结构椎间融合器相较于聚醚醚酮材质cage具有更高的抗压强度,但抗扭强度不如聚醚醚酮-cage。

关键词：椎间融合装置经孔椎体间融合术脊柱融合机械性能物理性质

轻量化元素Al对经济不锈钢组织演变和机械性能的影响

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武汉科技大学学报 2025年

作者：陈光辉张致烽丁盛阳杨秋杰张琪胡海江武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室浙江红鹰集团股份有限公司红鹰新型耐火材料研究院

为了研究轻量化元素Al对Fe-12.2Cr-5Ni-0.4C-6.1Mn(wt.%)经济型不锈钢中组织演变和机械性能的影响，采用OM、SEM、EDS和EBSD对试验钢的变形前和变形后的组织进行了分析，采用热模拟试验机对试验钢的相变进行了分析，采用硬度计和拉伸试... 详细信息

为了研究轻量化元素Al对Fe-12.2Cr-5Ni-0.4C-6.1Mn(wt.%)经济型不锈钢中组织演变和机械性能的影响，采用OM、SEM、EDS和EBSD对试验钢的变形前和变形后的组织进行了分析，采用热模拟试验机对试验钢的相变进行了分析，采用硬度计和拉伸试验机测试试验钢的机械性能。结果表明，添加4 wt.%的Al使试验钢密度降低了5.7%，并使奥氏体不锈钢中出现大量铁素体。0Al钢的变形组织表现出典型的平面滑移特征，包含大量的滑移带和变形诱导α'-马氏体，导致了较高的加工硬化率，提高了抗拉强度，并通过TRIP效应提高了延伸率，其抗拉强度和延伸率分别达到了1 103 MPa和52.5%。4Al钢中的铁素体略微提高了屈服强度，但是Al抑制了位错平面滑移和变形诱导α'-马氏体相变，导致4Al钢中的奥氏体变形后没有显著变化。由于4Al钢在变形过程中没有发生明显的TRIP效应，且组织中存在部分σ相析出，因此其抗拉强度和延伸率明显较低，分别仅为845 MPa和29.6%。

关键词：轻量化马氏体相变变形组织 TRIP效应机械性能

FeMnP_(1-x)T_x(T=Si,Ga,Ge)系列化合物机械性能的第一性原理研究

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物理学报 2017年第12期66卷 216-223页

作者：马爽乌仁图雅特古斯武晓霞管鹏飞那日苏内蒙古师范大学物理与电子信息学院呼和浩特010022 内蒙古科技大学理学院包头014010 北京计算科学研究中心北京100193

以密度泛函理论为基础,使用投影缀加波方法、VASP程序包研究了FeMnP_(1-x)T_x(T=Si,Ga,Ge)化合物的力学性质,结果表明FeMnP_(1-x)Ga_x化合物的晶格参数、弹性常数和电子结构与FeMnP_(1-x)Ge_x化合物比较接近,同时该化合物在力学上稳定,... 详细信息

以密度泛函理论为基础,使用投影缀加波方法、VASP程序包研究了FeMnP_(1-x)T_x(T=Si,Ga,Ge)化合物的力学性质,结果表明FeMnP_(1-x)Ga_x化合物的晶格参数、弹性常数和电子结构与FeMnP_(1-x)Ge_x化合物比较接近,同时该化合物在力学上稳定,是预期具有较大的磁熵变和高磁热效应的材料.依据Pugh判据,FeMnP_(0.67)T_(0.33)(T=Si,Ga,Ge)化合物具有良好的延展性,三者之中FeMnP_(0.67)Ga_(0.33)韧性最好,FeMnP_(0.67)Si_(0.33)韧性相对较差,说明Ga替代P可改善此类化合物的机械性能.最后从化合物体系电子总态密度随不同掺杂T原子的演化规律解释了自洽计算得到的弹性常数的变化规律.

关键词：第一性原理计算 FeMnP1-xTx(T = Si Ga Ge)化合物机械性能

反应磁控溅射(CrMoTaNbVTi)N多主元薄膜的微观组织与机械性能

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稀有金属材料与工程 2020年第8期49卷 2623-2629页

作者：冯兴国郑玉刚张凯锋周晖胡汉军兰州空间技术物理研究所真空技术与物理国防科技重点实验室甘肃兰州730000

采用直流反应磁控溅射方法,通过溅射镶嵌靶(CrMoTaNbV)和纯Ti靶制备了(CrMoTaNbVTi)N多主元氮化物薄膜。研究了不同氮气流量比RN(N2/(Ar+N2))对(CrMoTaNbVTi)N薄膜的微观结构、力学性能和摩擦学性能的影响。结果表明,当RN=0%和RN=10%时... 详细信息

采用直流反应磁控溅射方法,通过溅射镶嵌靶(CrMoTaNbV)和纯Ti靶制备了(CrMoTaNbVTi)N多主元氮化物薄膜。研究了不同氮气流量比RN(N2/(Ar+N2))对(CrMoTaNbVTi)N薄膜的微观结构、力学性能和摩擦学性能的影响。结果表明,当RN=0%和RN=10%时薄膜为简单的体心立方结构,当RN=20%,30%,40%时为简单的面心立方结构。随着RN的增大,表面颗粒逐渐减小,断面柱状晶更为致密,同时(CrMoTaNbVTi)N薄膜的残余应力、膜基结合力、硬度和弹性模量逐渐增大,且当RN=40%时达到最大值,分别为-3.3 GPa,352 m N,25.6±1.2GPa和278.8±11.2 GPa。RN=40%制备的氮化物薄膜具有最小的比磨损率,相较合金薄膜降低了约1个数量级,表现出优异的耐磨损性能。

关键词：多主元氮化物薄膜微观结构机械性能摩擦学

三点、四点法机械性能测试建模及其在太阳电池中的应用

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物理学报 2019年第20期68卷 310-316页

作者：何仁李英叶陈敬欣赵学玲汤欢张丽娜沈艳娇李锋杨琳韦德远河北大学物理科学与技术学院光电信息与材料重点实验室保定071002 英利新能源股份有限公司保定071051

用三点弯曲和四点弯曲测试方法分别测试了单晶硅片和双面电池两种不同样片的机械性能,通过建立模型,探讨了不同的弯曲测试方法对样片的最大弯曲位移、最大载荷和断裂强度的影响.研究表明:三点弯曲和四点弯曲测试测量的最大弯曲位移相差... 详细信息

用三点弯曲和四点弯曲测试方法分别测试了单晶硅片和双面电池两种不同样片的机械性能,通过建立模型,探讨了不同的弯曲测试方法对样片的最大弯曲位移、最大载荷和断裂强度的影响.研究表明:三点弯曲和四点弯曲测试测量的最大弯曲位移相差不大,但对单晶硅片而言,三点弯曲测试方法测量结果离散度较大,四点弯曲测试方法测量结果离散度较小.然而不论是单晶硅片还是双面电池,四点弯曲测试方法均能通过分散载荷的方式而增加样片的承载能力,四点弯曲测试方法计算得出的断裂强度较小于三点弯曲测试的结果.

关键词：三点弯曲四点弯曲机械性能建模

TC1钛合金板的机械性能和面内各向异性（英文）

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稀有金属材料与工程 2017年第2期46卷 363-369页

作者：吴建军王苞刘伟萍西北工业大学陕西西安710072

首先全面研究了不同厚度TC1钛合金板料在不同方向的机械性能。在此基础上,介绍了一种能够有效描述不同厚度下的TC1钛合金板料机械性能分布规律的三角函数。此外,重点分析研究了Barlat'89和Yld2000-2d屈服准则中指数M对材料屈服应力和厚... 详细信息

首先全面研究了不同厚度TC1钛合金板料在不同方向的机械性能。在此基础上,介绍了一种能够有效描述不同厚度下的TC1钛合金板料机械性能分布规律的三角函数。此外,重点分析研究了Barlat'89和Yld2000-2d屈服准则中指数M对材料屈服应力和厚向异性指数分布规律描述能力的影响,并比较了上述2种屈服准则对不同厚度TC1钛合金板料的适应性。

关键词： TC1 机械性能函数模型

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辐照导致硼硅酸盐玻璃机械性能变化

物理学报 2017年第2期66卷 269-276页

作者：王铁山张多飞陈亮律鹏杜鑫袁伟杨迪兰州大学核科学与技术学院兰州730000

为了模拟研究高放废物玻璃固化体在处置过程中因辐照导致的机械性能变化,本文采用5 MeV Xe离子和1.2 MeV电子辐照硼硅酸盐玻璃,利用纳米压痕技术表征了辐照前后样品的硬度和模量,并利用傅里叶变换衰减全反射红外光谱测试,研究了辐照导... 详细信息

为了模拟研究高放废物玻璃固化体在处置过程中因辐照导致的机械性能变化,本文采用5 MeV Xe离子和1.2 MeV电子辐照硼硅酸盐玻璃,利用纳米压痕技术表征了辐照前后样品的硬度和模量,并利用傅里叶变换衰减全反射红外光谱测试,研究了辐照导致玻璃机械性能变化的微观机理.结果表明:当能量沉积达到6.6×10^(21)keV/cm^3时,Xe离子辐照样品的硬度和模量下降都达到饱和,其中硬度下降约24%,模量下降约7.4%;电子辐照后样品的硬度和模量也有轻微下降,但在实验所用剂量范围内硬度和模量下降未出现饱和现象,当吸收剂量达到最大值(1×10~9 Gy)时,硬度和模量分别下降约4.7%和2.9%.分析表明:Xe离子辐照后样品的恢复阻力增大,韧性提高,整体机械性能提升,而电子辐照后样品的机械性能无明显变化.研究结果证明了离子辐照导致玻璃机械性能变化的主要因素是离子在样品中的核能量沉积.

关键词：硼硅酸盐玻璃固化体辐照损伤机械性能

直链型与支链型疏水缔合水凝胶的机械性能与溶胀行为

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高等学校化学学报 2016年第9期37卷 1744-1749页

作者：高婷婷李志英高歌刘凤岐吉林大学化学学院长春130021

以丙烯酰胺（AM）为亲水单体,脂肪醇聚氧乙烯醚丙烯酸酯（AEO-AC-n-m,n为疏水端烷基链碳的数目,m为亲水端PEG链的长度,n,m=13,5;10,5;13,10）为疏水单体,十二烷基硫酸钠（SDS）为表面活性剂,过硫酸钾（KPS）为引发剂,通过胶束聚合制备了... 详细信息

以丙烯酰胺（AM）为亲水单体,脂肪醇聚氧乙烯醚丙烯酸酯（AEO-AC-n-m,n为疏水端烷基链碳的数目,m为亲水端PEG链的长度,n,m=13,5;10,5;13,10）为疏水单体,十二烷基硫酸钠（SDS）为表面活性剂,过硫酸钾（KPS）为引发剂,通过胶束聚合制备了3种聚丙烯酰胺-co-脂肪醇聚氧乙烯醚丙烯酸酯（AM-co-AEO-AC）疏水缔合水凝胶.以疏水烷基链为直链的疏水单体AEO-AC-13-5合成的直链型水凝胶的网络结构均匀且强度高,其形态在水中可维持180 d.而以疏水烷基链为支链的疏水单体AEO-AC-10-5与AEO-AC-13-10合成的支链型水凝胶的机械性能较弱,60 d内即溶解于水中.在相同条件下,直链型水凝胶断裂时的最大应力是支链型水凝胶的4~5倍.利用弹性橡胶理论中的新胡克方程计算了直链型和支链型水凝胶的有效交联密度ν0和有效交联点间的分子量Mc.

关键词：疏水缔合水凝胶机械性能网络结构溶胀行为丙烯酰胺脂肪醇聚氧乙烯醚丙烯酸酯

多种重离子辐照对硼硅酸盐玻璃机械性能的影响

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无机材料学报 2019年第7期34卷 741-747页

作者：张晓阳彭海波刘枫飞赵彦孙梦利管明张冰焘杜鑫袁伟王铁山兰州大学核科学与技术学院

研究辐照导致硼硅酸盐玻璃机械性能的影响,对高放废物的长期安全处置具有重要的意义。本工作采用0.3MeV的P离子、4 MeV的Kr离子、5 MeV的Xe离子以及8 MeV的Au离子分别辐照硼硅酸盐玻璃,利用纳米压痕技术表征了辐照前后样品的硬度和模量... 详细信息

研究辐照导致硼硅酸盐玻璃机械性能的影响,对高放废物的长期安全处置具有重要的意义。本工作采用0.3MeV的P离子、4 MeV的Kr离子、5 MeV的Xe离子以及8 MeV的Au离子分别辐照硼硅酸盐玻璃,利用纳米压痕技术表征了辐照前后样品的硬度和模量。结果表明:硼硅酸盐玻璃的硬度和模量在一定范围内会随着辐照剂量的增大而减小,辐照达到0.1 dpa时硬度和模量变化趋于饱和,此时硬度下降了35%,模量下降了18%;而且不同种类的离子辐照对硼硅酸盐玻璃的硬度和模量造成的变化趋势基本相同。使用掠入射X射线衍射仪对样品晶态结构进行了分析,发现辐照后硼硅酸盐玻璃仍保持非晶状态。利用Raman光谱对辐照后样品的微观结构的变化进行了表征,发现辐照会导致玻璃网络结构发生改变,玻璃的聚合度下降,无序度增加。本工作还证明了离子辐照导致玻璃机械性能变化的主要因素是离子在样品中的核能量沉积导致玻璃结构的改变。

关键词：硼硅酸盐玻璃辐照效应机械性能