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镍钛记忆合金牵张犬腭骨-上颌骨缝超微结构的研究

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中华整形外科杂志 2009年第4期25卷 277-279页

作者：高全文柴家科宋慧锋许明火京萨柳春明中国人民解放军总医院第一附属医院烧伤整形科北京100037 中国人民解放军总医院整形外科

目的利用透射电镜观察不同时间段犬腭骨-上颌骨缝内细胞超微结构的变化，以探索颅面部骨缝组织在张力作用下的变化。方法制作镍钛形状记忆合金（NiTi-sMA）扩张器，并用口腔矫形测力器测定其最大力值为3．5N。选择8周龄杂种犬45只，随... 详细信息

目的利用透射电镜观察不同时间段犬腭骨-上颌骨缝内细胞超微结构的变化，以探索颅面部骨缝组织在张力作用下的变化。方法制作镍钛形状记忆合金（NiTi-sMA）扩张器，并用口腔矫形测力器测定其最大力值为3．5N。选择8周龄杂种犬45只，随机分为空白对照组、实验对照组、实验组。实验对照组和实验组在全麻下，去除硬腭中部后部骨质，缝合口腔和鼻腔侧黏膜，形成宽约8mm的腭裂模型。实验组将NiTi—SNA安置在硬腭上，分别于牵张后3、7、14、28、56d处死动物，并制作电镜标本。透射电镜下观察腭骨-上颌骨缝内细胞的变化过程。结果电镜下腭骨-上颌骨缝牵张，首先表现为组织断裂，渗出，细胞死亡，随后是骨和纤维生成细胞群增殖活跃，成骨细胞和成纤维细胞功能增强，最终恢复正常缝组织结构。结论电镜下可以区分缝细胞的类型和功能状态，提示缝牵张是组织修复与再生并存的过程，张力引发细胞反应特别是成骨反应是导致骨缝增宽的主要因素。

关键词：缝牵张成骨组织再生镍钛形状记忆合金

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NiTi合金爆炸焊接试验分析

焊接学报 2010年第12期31卷 109-112页

作者：丁彦军佟铮李进福蔺宇龙内蒙古工业大学材料科学与工程学院呼和浩特010051 北京吴煜工贸有限责任公司爆炸加工研究所北京102300

采用下限法,并通过设计刚性缓冲层结构,对非退火态NiTi形状记忆合金的爆炸焊接技术进行了试验研究.通过光学显微镜、SEM及EDS对焊缝的微观组织、抗剪强度和成分进行了分析.结果表明,通过改进传统爆炸焊接工艺方法,采用刚性缓冲板代替常... 详细信息

采用下限法,并通过设计刚性缓冲层结构,对非退火态NiTi形状记忆合金的爆炸焊接技术进行了试验研究.通过光学显微镜、SEM及EDS对焊缝的微观组织、抗剪强度和成分进行了分析.结果表明,通过改进传统爆炸焊接工艺方法,采用刚性缓冲板代替常规柔性防护层,配合刚性砧座,可实现非退火态NiTi合金的爆炸焊接特殊应用要求;爆炸焊接对基材基体组织的影响较小,仅在距焊缝100μm的过渡区内,有一定的晶粒细化.化学成分分布比较均匀,且基本接近基材成分,这对保持NiTi合金的形状记忆功能具有重要意义.

关键词：镍钛形状记忆合金爆炸焊接下限法显微组织

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形状记忆合金表面原位制备绝缘膜

表面技术 2002年第5期31卷 68-68页

钎焊温度对316L/AuSi/NiTi接头界面组织与力学性能的影响

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机械制造文摘（焊接分册） 2023年第5期 19-25页

作者：陈修凯曹云飞卞红宋晓国姜楠李明哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室哈尔滨150001 哈尔滨工业大学(威海) 山东省特种焊接技术重点实验室威海264209

采用AuSi共晶钎料成功实现了316L不锈钢和NiTi形状记忆合金的连接。使用扫描电子显微镜和能谱仪等分析测试手段对不同钎焊温度下获得的接头界面组织进行了分析。结果表明,316L/AuSi/NiTi接头典型界面微观组织为316L/(Fe,Cr)_(5)Si_(3)/A... 详细信息

采用AuSi共晶钎料成功实现了316L不锈钢和NiTi形状记忆合金的连接。使用扫描电子显微镜和能谱仪等分析测试手段对不同钎焊温度下获得的接头界面组织进行了分析。结果表明,316L/AuSi/NiTi接头典型界面微观组织为316L/(Fe,Cr)_(5)Si_(3)/Au(s,s)+Ti_(14)Ni_(49)Si_(37)(+Si)/Ni_(4)Si_(7)Ti^(4)+NiSiTi/NiTi。随着钎焊温度的升高,316L不锈钢侧(Fe,Cr)_(5)Si_(3)层逐渐形成并变厚,NiTi合金侧的NiSiTi层先增厚后减薄,钎缝中的硅含量逐渐减少。剪切试验表明,当钎焊温度为600℃、保温时间为30 min时,钎焊接头的抗剪强度最高为34 MPa。接头的断裂路径分析表明,接头沿钎缝中的固溶体发生断裂。

关键词：镍钛形状记忆合金不锈钢钎焊界面组织力学性能

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热处理对镍钛合金丝材超弹性和相变的影响

材料热处理学报 2017年第12期38卷 114-120页

作者：周剑杰马凤仓刘平刘新宽上海理工大学材料科学与工程学院上海200093

通过差示扫描量热仪和拉伸测试等手段,研究退火温度和时间对镍钛形状记忆合金超弹性和相变的影响。拉伸测试结果表明:在400、450、500、550和600℃退火保温5、10、15、20和30 min过程中,随着退火温度升高或退火时间延长,合金的超弹性下... 详细信息

通过差示扫描量热仪和拉伸测试等手段,研究退火温度和时间对镍钛形状记忆合金超弹性和相变的影响。拉伸测试结果表明:在400、450、500、550和600℃退火保温5、10、15、20和30 min过程中,随着退火温度升高或退火时间延长,合金的超弹性下降,低温短时退火易获得良好的超弹性。DSC测试结果表明:随退火温度的升高,马氏体-奥氏体逆相变终了温度降低;随着退火时间延长,马氏体-奥氏体逆相变终了温度逐渐升高。循环拉伸测试结果表明,随着退火温度升高或退火时间的延长,合金的残余应变不断增大。

关键词：镍钛形状记忆合金退火超弹性相变残余应变

镍钛合金表面改性后生物相容性及其持续动力压应力对骨折愈合的影响(英文)

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中国组织工程研究与临床康复 2009年第38期13卷 7593-7596页

作者：李强夏亚一唐际存辛林伟张钦刘文忠吴萌桂林医学院附属医院骨科广西壮族自治区桂林市541001 兰州大学第二医院骨科研究所甘肃省兰州市730030

背景:许多研究均特别强调镍离子在镍钛形状记忆合金腐蚀过程中的溶解作用,而这些离子可能对人体造成潜在的危害。应用各种表面处理措施可提高镍钛合金内植入材料的抗腐蚀能力。在现代医学的研究中,非常有必要对表面修饰后镍钛合金的特... 详细信息

背景:许多研究均特别强调镍离子在镍钛形状记忆合金腐蚀过程中的溶解作用,而这些离子可能对人体造成潜在的危害。应用各种表面处理措施可提高镍钛合金内植入材料的抗腐蚀能力。在现代医学的研究中,非常有必要对表面修饰后镍钛合金的特征进行分析。目的:观察表面改性及未改性的弹性镍钛合金内固定材料对骨折愈合的影响。同时设置髓内钉内固定材料做对照,比较弹性内固定材料在持续应压力下对骨折愈合的影响。设计、时间及地点:随机对照动物实验,于2004-09/2005-03在兰州大学第二医院骨科研究所组织工程实验室完成。材料:类金刚石镀膜镍钛合金环抱器和非镀膜镍钛合金环抱器(4H8-40型)由兰州西脉记忆合金股份有限公司提供,髓内针(ZQY-01型2X150)由天津市金兴达实业有限公司提供。方法:选择清洁级4～6月龄的青紫兰兔30只,按随机数字表法分为3组,类金刚石镀膜镍钛合金环抱器组、非镀膜镍钛合金环抱器组、髓内针内固定组,每组10只。每只兔1%戊巴比妥钠(25mg/kg)麻醉后行股外侧切口,制成股骨中段横断骨折模型,分别用上述材料固定。主要观察指标:4周后取骨折局部骨痂,检测单位骨痂中无机物含量及碱性磷酸酶、骨钙素及肿瘤坏死因子的表达。并取局部肌肉组织、肝组织及脑组织测定镍离子含量。结果:①类金刚石镀膜镍钛合金环抱器组、非镀膜镍钛合金环抱器组骨痂中无机物含量,碱性磷酸酶、骨钙素及肿瘤坏死因子的表达均高于髓内针内固定组(P镍钛合金环抱器组和髓内针内固定组肝、脑、骨折周围肌肉组织内镍离子的含量低于非镀膜镍钛合金环抱器组(P镍钛合金环抱器的组织相容性优于非镀膜镍钛合金环抱器。

关键词：镍钛形状记忆合金镀膜骨折组织相容性

支架-骨粒-可吸收骨水泥式腰椎间融合术的有限元分析

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医用生物力学 2021年第2期36卷 184-188页

作者：黄浩瀚张凯程晓非赵杰赵长清上海交通大学医学院附属第九人民医院骨科上海市骨科内植物重点实验室上海200011

目的采用有限元分析方法研究镍钛记忆合金支架-自体骨粒-可吸收骨水泥式腰椎间融合术的生物力学性能。方法依次建立正常L3~5节段有限元模型(M0)、盒状融合器模拟植入的L4~5椎间融合术模型(M1)、镍钛记忆合金支架模拟植入的L4~5椎间融合... 详细信息

目的采用有限元分析方法研究镍钛记忆合金支架-自体骨粒-可吸收骨水泥式腰椎间融合术的生物力学性能。方法依次建立正常L3~5节段有限元模型(M0)、盒状融合器模拟植入的L4~5椎间融合术模型(M1)、镍钛记忆合金支架模拟植入的L4~5椎间融合术模型(M2)以及镍钛记忆合金支架模拟植入复合骨粒-可吸收骨水泥混凝物浇注植骨的L4~5椎间融合术模型(M3)。对模型进行力学加载,分析各模型生物力学稳定性和L4椎体下终板的峰值应力。结果M1、M2模型L4~5节段在前屈、后伸、侧屈、轴向旋转方向上的活动度较M0模型明显降低。在M3模型中,手术节段稳定性进一步提高,且L4下终板峰值应力远小于M1、M2模型。结论镍钛记忆合金支架与传统盒状融合器在单独用于腰椎间融合术时具有生物力学等效性,在复合应用骨粒-可吸收骨水泥混凝物浇注植骨后能进一步提升稳定性及降低终板应力。

关键词：腰椎间融合术镍钛形状记忆合金椎间融合器可吸收骨水泥有限元分析

弹性镍钛合金内固定材料表面修饰及其持续动力压应力对骨折愈合的影响

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中国组织工程研究与临床康复 2007年第5期11卷 811-814页

作者：李强夏亚一刘文忠孙正义桂林医学院附属医院骨科广西壮族自治区桂林市541001 兰州大学第二医院骨科研究所甘肃省兰州市730030

目的:观察弹性镍钛合金内固定材料表面修饰与非修饰产品对骨折愈合的影响,并设立髓内针内固定组进行不同类型内固定后持续动力压应力影响骨折愈合效果的比较。方法:实验于2004-09/2005-03在兰州大学第二医院骨科研究所组织工程实验室完... 详细信息

目的:观察弹性镍钛合金内固定材料表面修饰与非修饰产品对骨折愈合的影响,并设立髓内针内固定组进行不同类型内固定后持续动力压应力影响骨折愈合效果的比较。方法:实验于2004-09/2005-03在兰州大学第二医院骨科研究所组织工程实验室完成。选择清洁级4～6月龄的青紫兰兔30只,按随机数字表法分为3组,类金刚石镀膜镍钛合金环抱器组、非镀膜镍钛合金环抱器组、髓内针内固定组,每组10只。每只兔用10g/L戊巴比妥钠(25mg/kg)麻醉后行股外侧切口,制成股骨中段横断骨折模型(为保证动物术后存活质量,只做单侧模型),分别用上述材料固定。4周后取骨折局部骨痂,检测单位骨痂中无机物的质量分数及碱性磷酸酶、骨钙素及肿瘤坏死因子的表达(A)。并取局部肌肉组织、肝组织及脑组织测定镍离子含量。评估镀膜镍钛合金与非镀膜材料组织相容性的差别,以及不同固定物产生的持续压应力对骨折愈合过程中骨痂形成的影响。结果:纳入动物30只,均进入结果分析。①骨痂内无机物的测定及碱性磷酸酶、骨钙素及肿瘤坏死因子的定性及半定量分析:类金刚石镀膜镍钛合金环抱器组、非镀膜镍钛合金环抱器组骨痂中无机物的质量分数、碱性磷酸酶、骨钙素及肿瘤坏死因子的表达(A)均高于髓内针内固定组(分别为0.2857±0.0072,0.2517±0.0099,0.1786±0.0314;228.8324±1.5952,225.9971±1.1361,205.8992±13.0056;231.2814±2.4867,229.7843±0.6310,224.1654±4.1101;205.6065±5.3733,192.3025±5.2611,176.3303±3.2838,F=79.405,27.110,17.987,95.732,P镍离子的含量:类金刚石镀膜镍钛合金环抱器组和髓内针内固定组镍离子含量低于非镀膜镍钛合金环抱器组[分别为(0.0428±0.0244),(0.1325±0.0065),(0.2330±0.5102)μg/g;(0.1314±0.0154),(0.1757±0.0129),(0.2186±0.0384)μg/g;(0.1313±0.0213),(0.1498±0.0079),(0.2058±0.0103)μg/g,F=83.854,30.379,72.510,P镍钛合金环抱器的组织相容性明显优于非镀膜镍钛合金环抱器。

关键词：镍钛形状记忆合金镀膜骨折组织相容性

镍钛合金表面氧化处理对L-929细胞凋亡相关基因bax/bcl-2 mRNA表达的影响

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中国组织工程研究与临床康复 2010年第12期14卷 2145-2148页

作者：冯翠娟王强张雪张扬秦科卢利中国医科大学口腔医学院正畸科辽宁省沈阳市110002 中国医科大学口腔医学院口腔材料教研室辽宁省沈阳市110002 中国医科大学口腔医学院口腔颌面外科辽宁省沈阳市110002

背景:镍钛形状记忆合金用于人体最大的问题是合金受到腐蚀后释放出有毒的Ni2+离子,采用各种不同的方法在合金表面制备TiN、TiO2、HA等保护层,可有效抑制Ni离子的溶出,改善其生物相容性。目的:在镍钛形状记忆合金表面制备氧化涂层观察对... 详细信息

背景:镍钛形状记忆合金用于人体最大的问题是合金受到腐蚀后释放出有毒的Ni2+离子,采用各种不同的方法在合金表面制备TiN、TiO2、HA等保护层,可有效抑制Ni离子的溶出,改善其生物相容性。目的:在镍钛形状记忆合金表面制备氧化涂层观察对其生物相容性的影响。方法:将NiTi-SMA板材合金表面进行氧化处理。用10%HF+40%HNO3+50%H2O进行酸洗,丙酮中超声波清洗,干燥,在H2O2溶液中氧化,再经清洗、干燥、灭菌、浸提等处理。L-929细胞体外培养,实验分为阴性对照组:培养液培养;表面氧化组:面氧化处理NiTi-SMA浸提液培养;未处理组:未经处理NiTi-SMA浸提液培养。采用实时反转录聚合酶链反应法检测细胞凋亡相关基因bax/bcl-2 mRNA表达的变化。结果与结论:Bax及bcl-2 mRNA表达阴性对照组均高于表面氧化组和未处理组,而bax/bcl-2比值阴性对照组低于表面氧化组和未处理组,上述结果均具有显著性意义(P0.05)。结果提示,镍钛合金浸提液由于镍离子的释放,可引起L-929细胞的bax及bcl-2 mRNA表达改变,bax及bcl-2 mRNA表达的检测可能成为评价生物材料生物相容性的重要指标。

关键词：镍钛形状记忆合金表面氧化细胞凋亡生物相容性医用智能高分子材料