检索结果-南通市图书馆

作者：周垒太原理工大学

学位级别：硕士

随着我国人口结构老龄化进程的加快,骨损伤问题已经成为影响国民生命健康的重要因素。为减少二次手术对患者造成的创伤,发展新型可降解医用金属材料具有重大意义。目前,锌及锌合金因具有较低的降解速率和良好的生物相容性等特性,受到了... 详细信息

随着我国人口结构老龄化进程的加快,骨损伤问题已经成为影响国民生命健康的重要因素。为减少二次手术对患者造成的创伤,发展新型可降解医用金属材料具有重大意义。目前,锌及锌合金因具有较低的降解速率和良好的生物相容性等特性,受到了科研工作者的广泛关注。然而,该合金存在力学性能较差、降解速率不匹配等问题。因此,亟需开发力学性能与腐蚀性能优异且兼具良好生物相容性的可降解锌基复合材料,为其产业化应用提供理论依据。在前期试验基础上,本文以材料设计和制备工艺为突破口,优选zn-10Mg合金为基体,采用放电等离子烧结技术(Spark Plasma Sintering,SPS)制备了zn-10Mg-x HAP(x=1～5wt.%)复合材料,分析了羟基磷灰石(Hydroxyapatite,HAP或HA)掺杂zn基复合材料的显微组织、力学性能、体外动态降解行为和生物相容性。此外,采用SPS技术和激光选区熔化技术(Selective Laser Melting,SLM)制备了zn-10Mg合金,探讨了制备工艺对合金的力学性能、腐蚀性能及生物相容性的影响规律。研究表明:zn-10Mg-x HAP复合材料是以Mgzn相为壳、Mg为核芯的核壳结构分散于致密基体上的多相异质结构,掺杂的HA粉末主要富集于壳层边界处。增大HA的含量,将显著降低材料的致密度;添加HA对试样的宏观硬度略有提升,弹性模量的降低主要归结于脆性相的HA在试样中的分布。添加1 wt.%的HA,材料具有较好的综合力学性能,其抗压强度和压缩率分别为400 MPa和7.9%。降解过程中,超过1 wt.%的HA添加量可有效提高材料的降解速率;动态模拟环境下有利于材料与溶液进行离子交换,但由于HA促进Ca-P层的形成会减缓降解;核壳结构表现出不同的降解顺序,为生物可降解材料金属提供了设计思路。细胞毒性和增殖实验证实ZM-1HA具有良好的生物相容性。HA含量超过1 wt.%时,试样的细胞增殖受到抑制,主要归结于过量的HA促进zn释放进而抑制了细胞增殖。总之,ZM-1HA具有合适的力学性能,同时兼具合适的降解速率和良好的生物相容性,符合医用可降解金属材料的要求。与SPS技术相比,SLM制备的试样融合质量较高,且平均晶粒尺寸从27.1μm(SPS)减小到0.68μm(SLM)。不同技术制备的zn-10Mg合金均含有Mgzn和Mgzn的硬质金属间化合物,硬质相对合金的强度具有促进效果;相对于SPS试样,SLM试样具有较优的力学性能,其性能的提升主要归结于SLM技术的细晶强化效果。随着晶粒尺寸的减小和Mgzn相分布均匀性的提高,SLM试样在SBF溶液中的降解速率升高,试样从非均匀降解向均匀降解的形式转变,与电化学测试结果一致;试样浸泡后的腐蚀产物以zn O、Ca CO、Mg(OH)、zn(PO)·4HO为主,表明腐蚀产物生成了对骨骼生长有益的物质。此外,不同制备技术制备的zn-10Mg合金均表现出良好的生物相容性。

关键词： zn基复合材料核壳结构力学性能腐蚀性能生物相容性

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zn-Cr_2AlC复合材料的制备与摩擦磨损性能

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北京航空航天大学学报 2018年第4期44卷 874-878页

作者：李志赵文月缪奶华北京航空航天大学材料科学与工程学院北京100083

为改善金属zn的摩擦磨损性能,采用热压法制备Cr_2AlC陶瓷颗粒增强zn基复合材料,并研究了Cr_2AlC质量分数对复合材料的金相组织、维氏硬度、相对密度及摩擦磨损性能的影响。结果表明,复合材料的硬度随着Cr_2AlC质量分数的适量增加而明显... 详细信息

为改善金属zn的摩擦磨损性能,采用热压法制备Cr_2AlC陶瓷颗粒增强zn基复合材料,并研究了Cr_2AlC质量分数对复合材料的金相组织、维氏硬度、相对密度及摩擦磨损性能的影响。结果表明,复合材料的硬度随着Cr_2AlC质量分数的适量增加而明显升高。当Cr_2AlC的质量分数达到20%时,复合材料的硬度是纯zn的1.52倍。摩擦磨损实验表明,Cr_2AlC颗粒的引入,可显著改善复合材料的摩擦磨损性能,摩擦系数由纯zn的0.75降到zn-20% Cr_2AlC的0.65,zn-30% Cr_2AlC的磨损率相比纯zn下降了80.54%。分析磨损表面形貌,得出其磨损类型为磨粒磨损和剥层磨损。

关键词： Cr2AlC zn基复合材料维氏硬度组织形貌摩擦磨损性能

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纳米CeO_2/zn-4.5Al-RE-Mg-Ti的复合搅拌制备工艺研究

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稀有金属材料与工程 2010年第3期39卷 534-537页

作者：周衡志李子全曾光胡孝昀陈建康南京航空航天大学江苏南京210016 南京工程学院江苏南京211167

采用卷入能力强的机械搅拌法制备zn-4.5Al-RE-Mg-Ti(ZA)合金和纳米CeO2团簇的初步混合体,然后用高能超声对卷入的CeO2颗粒团进行分散,从而得到名义质量分数1%～6%的复合材料(ZACs)。OM观察结果表明,ZACs的室温金相组织主要包括呈小岛状... 详细信息

采用卷入能力强的机械搅拌法制备zn-4.5Al-RE-Mg-Ti(ZA)合金和纳米CeO2团簇的初步混合体,然后用高能超声对卷入的CeO2颗粒团进行分散,从而得到名义质量分数1%～6%的复合材料(ZACs)。OM观察结果表明,ZACs的室温金相组织主要包括呈小岛状分布的α(Al)+β(zn)共析组织和呈层片状分布的α+β组织。FE-SEM的结果表明,用该法制备的ZACs中纳米CeO2微粒分布均匀。

关键词：复合搅拌工艺 zn基复合材料纳米CeO2

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