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退火温度对TiO2纳米管抗腐蚀性能、机械力学性能和生物活性的影响

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退火温度对TiO2纳米管抗腐蚀性能、机械力学性能和生物活性的影响

作者：颜廷祥深圳大学

学位级别：硕士

二氧化钛(TiO)纳米管具有制备工艺简单、可控性高、良好的细胞相容性,逐渐成为牙科及植入骨替代材料,临床上有很大的应用潜力。TiO纳米管可以促进成骨细胞的粘附和增殖分化,但是Ti O2纳米管的生物相容性仍然存在争论,并且对不同退火温度... 详细信息

二氧化钛(TiO)纳米管具有制备工艺简单、可控性高、良好的细胞相容性,逐渐成为牙科及植入骨替代材料,临床上有很大的应用潜力。TiO纳米管可以促进成骨细胞的粘附和增殖分化,但是Ti O2纳米管的生物相容性仍然存在争论,并且对不同退火温度对TiO纳米管抗腐蚀性能、机械力学性能和细胞行为的影响的研究较少,本文采用阳极氧化法在钛表面制备二氧化钛纳米管,使其具备良好生物相容性、良好的机械力学性能,同时在人体环境中可以具有良好的抗腐蚀性能。方法:(1)本研究利用生物仿生的方法在钛金属表面构建TiO纳米管。(2)TiO纳米管制备与表征:扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)、实验使用X射线衍射仪(X-ray diffrctometer,XRD)、X射线光电子能谱分析(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)表征纳米管表面结构和成分。(3)基于生物医用钛合金在人体中的腐蚀类型,电化学阻抗谱(Electrochemical Impedance Spectroscopy,EIS)对TiO纳米管的抗腐蚀能力进行分析。(4)使用纳米压痕仪对TiO纳米管的膜基结合力、硬度和弹性模量进行测量分析。(5)实验采用三维培养的方法,将BM-MSCs细胞与钛片共培养,绘制细胞的生长曲线,不同温度退火后二氧化钛纳米管生物相容性评估:结果:通过观察成骨细胞的增殖分化,具有无定型结构的二氧化钛纳米管,相较于金红石型、金红石和锐钛矿混合型以及锐钛矿型结构,在提高成骨细胞的增殖分化能力方面更加的显著。纳米力学测试结果表明Ti O2纳米管的杨氏模量和表面硬度随着退火温度的升高而升高,划痕实验结果显示在200℃进行退火处理可以改善TiO纳米管得膜基结合力,在200℃退火结合可以达到195.8 mN。通过摩擦实验发现在300℃、450℃和600℃退火处理后的Ti O2纳米管的摩擦系数要高于在200℃退火处理后的TiO纳米管。在电化学研究中,电化学分析结果显示在模拟体液环境中,相比较锐钛矿、锐钛矿和金红石型混合型、金红石结构,具有无定形结构的TiO纳米管表现出了更有优异的抗腐蚀性能。

关键词： TiO2纳米管退火温度抗腐蚀性能机械力学性能生物相容性

矿物填充聚合物的示差扫描热分析及机械力学性能研究

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地质实验室 1998年第2期14卷 117-121,125页

作者：许峰林方旋浙江省地质矿产研究所

通过对不同矿物填充聚合物的示差扫描热分析（ＤＳＣ）、机械力学性能研究，揭示了矿物填充聚合物的热性能以及填充聚合物的结晶行为对其力学性能的影响。研究表明：矿物填料对填充聚合物的熔融起始温度、重结晶温度有着重要的影响；矿... 详细信息

通过对不同矿物填充聚合物的示差扫描热分析（ＤＳＣ）、机械力学性能研究，揭示了矿物填充聚合物的热性能以及填充聚合物的结晶行为对其力学性能的影响。研究表明：矿物填料对填充聚合物的熔融起始温度、重结晶温度有着重要的影响；矿物填料在合适填充量情况下，对填充聚合物结晶过程起异相成核作用，并使填充聚合物的结晶度有所提高；矿物填充聚合物的力学性能受填充聚合物的结晶行为影响较大。

关键词：矿物填充聚合物聚丙烯机械力学性能热分析

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轿车驻停开关机械力学性能的研究

机械工程师 2017年第8期 53-56页

作者：荆中华王德山苏州大学机电工程学院江苏苏州215131

通过对轿车驻车制动开关工作原理和结构分析,设计了一种拉拔式操作方式轿车驻停开关。经过触点接触压力的计算,研究关键点有效的控制方法。对于具有双向通断功能的驻车制动开关,利用有限元方法模拟分析了其装配及操作期间的受力变形情况... 详细信息

通过对轿车驻车制动开关工作原理和结构分析,设计了一种拉拔式操作方式轿车驻停开关。经过触点接触压力的计算,研究关键点有效的控制方法。对于具有双向通断功能的驻车制动开关,利用有限元方法模拟分析了其装配及操作期间的受力变形情况,分析了不同弹片预压量和操作按钮位置组合工况对微动开关静动态力学特性的影响;根据受力和几何条件等建立模型方程,并求解出弹片的应力分量、形变分量来验证弹片的性能。并在开关表面采用磁控溅射的方面涂镀耐磨涂层,从而保证产品的接触可靠性和使用寿命。

关键词：轿车驻停开关机械力学性能弹片触点

氢氧化镁阻燃剂的改性及其对聚丙烯热分解行为和机械力学性能的影响

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首都师范大学学报（自然科学版） 2019年第1期40卷 37-43页

作者：邢丹刘立华青岛科技大学海洋科学与生物工程学院山东青岛266042 唐山师范学院化学系河北唐山063000

采用硬脂酸对氢氧化镁阻燃剂进行表面改性,考察了改性剂用量、改性时间和改性温度等因素对粉体改性效果的影响,并通过测定活化指数、吸油值、透光率等性能测试对改性结果进行表征,确定最佳改性工艺条件.对改性前后的氢氧化镁粉体进行红... 详细信息

采用硬脂酸对氢氧化镁阻燃剂进行表面改性,考察了改性剂用量、改性时间和改性温度等因素对粉体改性效果的影响,并通过测定活化指数、吸油值、透光率等性能测试对改性结果进行表征,确定最佳改性工艺条件.对改性前后的氢氧化镁粉体进行红外光谱测定.将氢氧化镁与聚丙烯混合压板制成氢氧化镁/聚丙烯复合材料,测试复合材料和纯聚丙烯的热失重(TG),通过测试拉伸强度和冲击强度,考察了改性前后氢氧化镁对复合材料的机械力学性能的影响.实验结果表明:最佳改性条件为改性时间为90 min,改性温度为80℃,改性剂用量为4%;通过红外谱图对比可看出改性剂已很好的键合在氢氧化镁粉体表面上;通过纯聚丙烯和复合材料的TG对比,聚丙烯的热分解温度从290℃升高到380℃,比纯聚丙烯升高了90℃;改性氢氧化镁的添加虽降低了复合材料的拉伸强度和断裂伸长率,但复合材料的冲击强度由2. 09 kJ·m^(-2)上升到3. 23 kJ·m^(-2),比纯聚丙烯提高了54. 55%.

关键词：氢氧化镁表面改性聚丙烯机械力学性能表征

PCM聚合物水泥快速修补胶结剂－微观结构与宏观机械力学性能

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机场工程 2002年第2期 68-71页

作者：吴明黄灿华中国土木工程学会防水技术部西安空军工程大学工程部

具有力学增强及抗冲击性能的光固化自褶皱涂层

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Science Bulletin 2023年第19期68卷 2200-2209,M0004页

作者：李瑾张晓亮苏志龙李甜甜王泽鸿董仕龙徐凡马晓东印杰姜学松 School of Chemistry&Chemical Engineering Frontiers Science Center for Transformative MoleculesState Key Laboratory for Metal Matrix Composite MaterialsShanghai Jiao Tong UniversityShanghai 200240China Department of Aeronautics and Astronautics Fudan UniversityShanghai 200433China

表面聚合物涂层作为保护层广泛应用于表面防腐、防渗透和抗冲击等各种领域,如何在已有材料体系和工艺条件下提高涂层机械力学性能,是一个重要但具有挑战性的问题.受自下而上的制造工艺和生物体的层级结构的能量耗散机制的启发,本文开发... 详细信息

表面聚合物涂层作为保护层广泛应用于表面防腐、防渗透和抗冲击等各种领域,如何在已有材料体系和工艺条件下提高涂层机械力学性能,是一个重要但具有挑战性的问题.受自下而上的制造工艺和生物体的层级结构的能量耗散机制的启发,本文开发了一种具有自褶皱表面形态和梯度交联结构的光固化涂层.理论模拟和实验结果表明,表面自褶皱的独特形貌和体系内梯度交联结构有助于提升涂层的力学性能及抗冲击性.这种光固化自褶皱涂层为设计功能抗冲击聚合物涂层材料开辟了新的途径.

关键词：聚合物涂层机械力学性能交联结构光固化抗冲击性防渗透表面形态制造工艺

桐油改性胺的制备及其在环氧防腐涂料中的应用性能

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林产化学与工业 2023年第6期43卷 107-112页

作者：姚娜杨小华夏建陵李梅张燕中国林业科学研究院林产化学工业研究所、江苏省生物质能源与材料重点实验室、国家林业和草原局林产化学工程重点实验室、林木生物质低碳高效利用国家工程研究中心、江苏省林业资源高效加工利用协同创新中心江苏南京210042

为提升多元胺固化剂的柔韧性、耐腐蚀性、耐水性和低温固化性,以桐油为原料经酯交换、弗里德-克拉夫茨取代、曼尼希碱缩合、酰胺化反应合成一款新型桐油改性胺(TPH)固化剂,对其物化指标进行了表征,测试了单官能团(苄基缩水甘油醚)和双... 详细信息

为提升多元胺固化剂的柔韧性、耐腐蚀性、耐水性和低温固化性,以桐油为原料经酯交换、弗里德-克拉夫茨取代、曼尼希碱缩合、酰胺化反应合成一款新型桐油改性胺(TPH)固化剂,对其物化指标进行了表征,测试了单官能团(苄基缩水甘油醚)和双官能团(1,4-丁二醇二缩水甘油醚)活性稀释剂的添加量对环氧防腐涂料涂层性能的影响,以及涂膜的机械力学性能、防腐性能,并与腰果酚酚醛胺(PCD)固化漆膜的性能进行比较。研究结果表明:防腐涂料中稀释剂添加量为10%时,TPH漆膜的表干时间和实干时间分别为40和90 min,其冲击柔韧性80 cm、柔韧性1 mm、硬度5H、耐冲击性≥40 cm,耐热性(150℃±3℃,4 h)漆膜轻微起泡、不脱落,耐湿热(47℃±1℃、相对湿度96%±2%、1000 h)和耐盐雾(1500 h)无生锈、无气泡、无变色,耐航空煤油(168 h)硬度达4H、耐4109发动机润滑油(121℃±3℃,24 h)和耐15#液压油(66℃±3℃,24 h)表现为漆膜不起泡,不脱落,耐溶剂性能优良。与PCD漆膜相比,TPH漆膜具有优异的冲击柔韧性、硬度、耐高低温性以及耐溶剂性能。

关键词：桐油改性胺腰果酚酚醛胺机械力学性能防腐性能

经由配位交联反应制备高强度含硅弹性体及其多重循环利用性能

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科学通报 2021年第14期66卷 1746-1757页

作者：吴连锋安晨张悦周传健冯圣玉卢海峰山东大学化学与化工学院济南250100 特种功能聚集体材料教育部重点实验室济南250100 山东大学材料科学与工程学院济南250100 海洋化工研究院有限公司青岛266071

合成兼具高机械力学性能和多重循环利用性能的弹性体材料是一个极具挑战性的工作.诸多研究中提到的可行方法均存在操作繁琐、难以控制的特点,因而难以实现高强度和工业化生产.本研究报道了一种经由官能化聚硅氧烷和稀土盐之间的配位交... 详细信息

合成兼具高机械力学性能和多重循环利用性能的弹性体材料是一个极具挑战性的工作.诸多研究中提到的可行方法均存在操作繁琐、难以控制的特点,因而难以实现高强度和工业化生产.本研究报道了一种经由官能化聚硅氧烷和稀土盐之间的配位交联反应制备高强度含硅弹性体的方法.其中的配位交联反应是在模压成型阶段发生;制备过程简便,易于实现工业化.这些弹性体具有高拉伸强度(2.58 MPa)和高断裂伸长率(500%).弹性体在被粉碎后,其粉末可以被重新加工成新的弹性体材料.经过3次重复循环利用后,弹性体仍能达到1.48 MPa的拉伸强度.经测试分析发现,在弹性体结构中同时存在有大量未参与配位的腈基和稀土离子.在弹性体被粉碎和循环利用时,这些未参与配位的腈基和稀土离子能够重新参与配位过程,从而实现新的交联,进而实现了高机械力学性能和多重循环利用性能.

关键词：含硅弹性体配位交联多重循环利用机械力学性能

Re和C对Ta-W基难熔合金组织及性能影响研究

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Re和C对Ta-W基难熔合金组织及性能影响研究

作者：何浩天贵州大学

学位级别：硕士

Ta-W基难熔合金的使用温度显著高于Nb-Mo、Ta-Nb等其它难熔合金,广泛用于火箭发动机、超高速飞行器等热端部件的制造,但与其它难熔合金相似,Ta-W基难熔合金高温下软化严重,因此,研究发展该合金高温下的强化理论与方法,具有显著的科学意... 详细信息

Ta-W基难熔合金的使用温度显著高于Nb-Mo、Ta-Nb等其它难熔合金,广泛用于火箭发动机、超高速飞行器等热端部件的制造,但与其它难熔合金相似,Ta-W基难熔合金高温下软化严重,因此,研究发展该合金高温下的强化理论与方法,具有显著的科学意义和工程价值。本文以TaW合金(传统牌号为Ta-10W（wt.%）合金)与NbTaW难熔中熵合金为基础成分,通过添加Re、C及Re+C制备了多种Ta-W基难熔合金,对组织及室温/高温性能进行了系统的表征,讨论了Re、C及Re+C对TaW和NbTaW难熔合金组织和性能的影响规律及机理,具体研究如下:（1）首先研究了Re对TaW及NbTaW合金组织及力学性能的影响。少量的Re元素对合金的物相组成无影响,仅表现出微弱的细化晶粒作用,但Re显著地提升了合金的高温强度,同时不影响室温塑性。在1450℃下,ReTaW的屈服强度为TaW合金的2.25倍,ReNbTaW的屈服强度为NbTaW合金的1.69倍。分析认为,Re具有较强的固溶强化效应,并且显著提高了合金的混合熔点和再结晶温度,从而提高了合金的高温力学性能。（2）然后研究了C对TaW和NbTaW合金组织及力学性能的影响。C显著地改变了合金的微观组织,TaWC和NbTaWC合金的组织均为亚共晶结构,BCC基体晶粒细小,晶界处存在大量BCC+TaC相共晶结构,且基体中弥散分布有二次析出TaC相。C加入极大地提高了合金的室温强度和高温强度,在1450℃下,TaWC的屈服强度为TaW合金的2.02倍,NbTaWC的屈服强度为NbTaW合金的4.17倍。另外,C加入并未严重劣化合金室温塑性,TaWC和NbTaWC室温下的断裂应变分别为15.1%和12.4%,显著高于同强度等级难熔合金,这是因为TaC相属于塑性碳化物,室温下具有塑性变形能力,能与基体相互协调,有效强化基体的同时,不严重劣化塑性。（3）最后研究了Re+C对TaW和NbTaW合金组织及力学性能的影响。Re和C同时添加到TaW合金后,合金的组织与TaWC无明显区别。Re和C同时添加到NbTaW合金后,ReNbTaWC合金中的一次碳化物变为尺寸较细的块状亚共晶结构,基体中的二次析出相的尺寸变细,数量变少。Re和C的添加同样显著提高了合金的室温和高温强度,在1450℃下,ReTaWC的屈服强度为TaW合金的4.12倍,ReNbTaWC的屈服强度为NbTaW合金的3.33倍,同时ReTaWC和ReNbTaWC室温下的断裂应变分别为14.4%和9.1%。此外,ReNbTaWC的高温强度不如NbTaWC合金,减少ReNbTaWC合金中Re的含量,可明显改善Re对碳化物的抑制作用,提高合金高温力学性能。本文的研究将为高强度Ta-W基难熔合金的设计和制备提供参考,并对其它体系超高温金属材料的强化提供借鉴。

关键词：难熔合金铼碳化物陶瓷机械力学性能高温强度