镍钛合金加强梁的有限元法

就含镍钛合金丝的梁的静力及动力问题，描述了镍钛合金丝与玻璃纤维树脂基体的相互作用，进行了镍钛合金丝和加强梁受温度、外载作用下力学行为的分析，并给出形状记忆合金复合材料的有限元分析方法     

新型一体化编织型血管覆膜支架的扭转性能

利用编织技术制备了4种不同结构的一体化涤纶复丝/镍钛合金丝血管覆膜支架,采用端部握持法测试了支架的扭转性能.通过扭转过程中的扭力变化和血管覆膜支架的形态变化,探讨支架结构与扭力的关系.结果表明:只有低密度镍钛合金丝同向螺旋分布的支架(A_1)在正向扭转过程中出现结构坍塌,低密度镍钛合金丝交叉分布的支架(B_1)、高密度镍钛合金丝同向螺旋分布的支架(A_2)和高密度镍钵合金丝交叉分布的支架(B_2)均能保持管腔通畅;支架(B_1)和支架(A_2)在扭转时产生的抗扭转力较小,可降低人体血管损伤的风险,考虑平整光滑的支架表面可减少血栓,则A_2为性能较优支架.     

不可思议的材料

记忆历来被认为是生物，特别是高等生物所特有的功能。但是，材料科学家在研究中发现，某些金属也有记忆功能。20世纪60年代，美国海军军械实验室的科研人员，用55%的镍和45%的钛制成了一种镍钛合金丝。他们将这种镍钛合金丝绕成一个螺旋形的线圈，把它加热到150℃，然后金属也有记忆冷却、拉直。当合金丝再次被加热到95℃时，竟出现了不可思议的情景——金属丝自动卷曲成原来螺旋形线圈的形状。科研人员又一次把它冷却、拉直，谁知当加热到同样的温度后，它又恢复了原来的形状。反复实验，屡试不爽。之后，科学家发现其他一些合金，如铜锌…     

PDO胆管覆膜支架的制备及其压缩性能

采用3种不同直径的聚对二氧环己酮(PDO)单丝为原料,利用手工编织方法制备12种不同编织密度的胆管支架,通过静电纺覆膜方法分别对PDO胆管支架和临床用MTN-DA型镍钛合金胆管支架进行覆膜,获得PDO胆管覆膜支架以及MTN-DA型镍钛合金胆管覆膜支架,并通过试验探讨了其压缩性能.试验结果表明:PDO胆管覆膜支架的压缩力随着单丝直径和编织头数的增大而增大;弹性回复率随支架编织头数的增大而增大,PDO单丝直径显著影响PDO胆管覆膜支架的弹性回复率;单丝直径为0.29mm的12头PDO胆管覆膜支架,单丝直径为0.36mm的8、10和12头的PDO胆管覆膜支架的最大压缩力均大于MTN-DA型镍钛合金胆管覆膜支架.     

镍钛合金的特殊性能及成型工艺研究

镍钛合金是一种新型的稀有材料,从1963年发现镍钛合金的形状记忆效应至今有接近50年的发展历程、应用领域和产业状况。在工业发达国家中,已进入使用或实用性的开发阶段。镍钛合金具有优良的机械性能、抗腐蚀性、形状记忆效应、超弹性、阻尼特性和生物相容性。由于它的这些特点,国内外对它进行了很多深入的研究,镍钛合金能将自身的塑性变形在某一特定温度下自动恢复为原始形状,它的伸缩率在20%以上,阻尼特性比普通的弹簧高10倍,其耐腐蚀性优于最好的医用不锈钢,目前已经被大量生产应用于机械工程、电力机器仪表、医疗等领域。本文综述了镍钛形状记忆合金的几种典型的冶炼、加工等方法。     

镍钛形状记忆合金管接头有限元分析

采用三维形状记忆合金相变本构模型预测了镍钛合金的形状记忆行为,进而建立了镍钛形状记忆合金连接钛合金管的轴对称有限元模型,考虑大变形和接触非线性,模拟了镍钛形状记忆管接头的装配过程。结果表明回复力由卸载过程中的自由应变回复以及形状记忆合金升温回复时的应变回复两部分组成。最后,给出了形状记忆合金管接头内径和摩擦系数的优化方法。     

形变医用镍钛合金表面TiN涂层耐蚀性的研究

在37℃的人造血浆中,研究了有无TiN涂覆层的镍钛合金的耐蚀性。电化学实验显示TiN涂层能使其相对饱和甘汞电极的电位从0.95 V增至1.5 V,其腐蚀电流密度从0.20 mA/cm2降至0.10 mA/cm2。溶解的钛离子和镍离子的化合价为正二价。变形量小于6%时,镍钛基TiN膜层的耐蚀性并未受到严重影响。由于变形产生的TiN膜层裂纹而导致了轻微的腐蚀,但其耐蚀性仍好于没有TiN膜层的镍钛合金,因为在裂纹处未观察到电偶腐蚀。     

镍钛合金纤维/封端硫化硅橡胶固相微萃取头的制备及用于西药中残留溶剂的检测

以端羟基聚二甲基硅氧烷为基胶、乙烯基三乙氧基硅烷为封端基团,甲基三甲氧基硅烷为交联剂,在甲基硅油中反应得到封端硫化硅橡胶。将此聚合物涂覆于经氢氧化钾水热处理的镍钛合金纤维丝表面,制得了镍钛合金/硅橡胶固相微萃取头。利用红外光谱法分析了硅橡胶结构,通过热重分析法确定了涂层最高使用温度,扫描甴子显微镜观察了镍钛合金纤维丝和萃取头的表面形貌。通过顶空萃取-固相微萃取-气相色谱(HS-SPME-GC)法测定了西药中丙酮、四氢呋喃、二氯甲烷、乙腈的残留量,各被测物的色谱峰面积与浓度呈良好的线性兲系,线性相兲系数(R2)为0.991 6-0.999 8,最低检测限为0.058-0.235μg/L。实际样品测定的加标回收率为95.9%-99.4%,相对标准偏差为2.35%-3.72%。     

创新基金助推项目产业化

沈阳瀚瑞达钛业有限公司成立于2006年,是集科研、开发、生产于一体的科技创新型民营企业,主要产品有核电站乏燃料格架用镉板及各种规格的镉板、光亮钛及钛合金丝、钛及钛合金棒。     

等离子填丝-注射设备的控制系统设计

根据等离子填丝-注射制备复合板材的工艺特点,设计了以DVP-40EH00T3型可编程逻辑控制器(PLC)为控制核心,以DOP-B07SS411型触摸屏为人机接口的等离子填丝-注射控制系统,阐述了等离子填丝-注射设备组成、控制系统的硬件设计和控制系统的运动设计。研究结果表明:等离子双枪试验中,填不锈钢焊丝,并分别注射B_4C、WC、镍包石墨粉末、镍包MoS_2,制备的复合板材基本成形。显著消除了焊道搭接,且双枪制备的两个区域接头熔合良好,证明了等离子填丝-注射设备的PLC控制系统是稳定可靠的,满足工艺需求。     

基于DEFORM-3D的难加工材料切削性能比较

运用DEFORM-3D有限元仿真软件分别对300M超高强度钢、钛合金TC4、镍基合金In718、铜合金Cu C2进行切削仿真。切削仿真研究表明:切削300M超高强度刚的切削力最大;切削镍基合金In718时刀具与工件间的切削温度最高、刀具应力与刀具磨损最大。     

铜及铜合金压力容器的焊接工艺设计

压力容器设备中,除广泛使用碳钢、低合金钢及不锈钢外,有色金属如钛及钛合金、镍及镍基合金、铜及铜合金、铝及铝合金的应用也日益增多。由于这些有色金属具有碳钢、不锈钢等无法比拟的优点,所以在一些特殊的重要场合已占有主导地位。本文针对铜及铜合金焊接时的特点,提出了铜及铜合金压力容器焊接的焊接方法、焊接材料及焊接工艺,经试验具有很强的实用性。     

颅内动脉瘤支架柔顺性能有限元分析

设计一种新型镍钛合金颅内动脉瘤导流支架,采用有限元方法研究了6种具有不同表面筋宽度、厚度和内弧半径的非对称支架模型,系统分析了在弯曲状态下几何参数对其最大等效单轴拉应变及纵向柔顺性的影响,并与Neuroform3颅内支架和PED(pipeline embolization device)支架进行比较分析。结果显示:在弯曲过程中,该支架最大等效单轴拉应变很小,始终处在镍钛合金可恢复应变范围内;最大等效单轴拉应变及弯矩随着支架筋宽度和内弧半径增加而增大,筋厚度对弯曲性能的影响较小;支架柔顺性优于Neuroform3支架和PED支架,能顺利到达目标血管,合理的支架设计对脑动脉瘤血管重建至关重要。     

异种金属丝电容储能对接焊设备的研究

为了研究生物体用异种金属丝对接焊接的新工艺,满足镍钛丝及不锈钢丝相焊接的联合弓丝在临床正畸中应用,研制了一台用于异种金属丝的逆变式电容储能冲击对接焊设备,分析了此种焊接设备的组成,工作原理;采用逆变式电容储能冲击对接焊设备,可以实现细直径异种金属丝与丝的电容储能冲击对接焊.     

钛合金表面扩散焊接轴承钢硬化层厚度的优化设计

为了确定钛合金表面扩散焊接轴承钢硬化层的合适厚度,利用先进的纳米显微力学探针测量了材料的弹性模量. 采用ANSYS有限元软件,对钛合金表面扩散焊接轴承钢硬化层在受压情况下的应力分布以及尺寸稳定性进行了分析,以此对轴承钢硬化层的厚度进行了模拟. 结果表明,当轴承钢硬化层厚度在0.10～0.50mm内时,最大等效应力发生在镍与铜之间,容易引起界面处裂纹的产生;合适的轴承钢硬化层厚度范围应为1.00～2.00mm,最佳的厚度为1.50mm左右.     

热处理对镍钛合金表面性能的影响

采用扫描电子显微镜（scanning electron microscope,SEM）、原子力显微镜（atomic force microscope,AFM）及电化学工作站等仪器,研究退火温度和时间对镍钛合金表面形貌、表面粗糙度以及耐腐蚀性能的影响。从SEM和AFM分析结果可知,在400~600℃退火温度内,随着退火温度升高,镍钛合金表面先产生小颗粒,最后这些小颗粒连接形成片状形貌,而表面粗糙度随着温度升高呈现增大趋势。改变退火时间时,表面形貌的变化趋势基本和处理温度相似,表面粗糙度在退火时间15 min时最小。用电化学工作站测试得到极化曲线,表明退火温度400℃和500℃时试样有较好的耐腐蚀性能。短时保温易获得良好的耐腐蚀性能。     

内热式电烙铁既节材料又省电

通常所用的电烙铁的发热元件,是用镍烙丝及云母片绕制成形的,发热元件装在烙铁紫铜头的外面,用以加热烙铁头,称为外热式电烙铁。这种电烙铁是四十年代的老产品,制造工艺复杂,产品笨重,要消耗大量的铜料、钢材、云母片和宝贵的镍丝。它已远远不能适应形势的要求。在无产阶级文化大革命中,上海五四电机厂的革命职工,遵照毛主席“打破洋框框,走     

镍钛形状记忆合金压缩力学行为及其密封性能

法兰密封连接是过程工业装置中最常见的可拆连接形式,在保证法兰连接良好的密封性能及长久的使用寿命上,密封新材料的开发和应用具有重要意义。以Ni_(50.9)Ti_(49.1)(原子分数)形状记忆合金为对象,研究其在压缩载荷作用下的力学行为;加工了镍钛合金平垫片,研究密封连接结构泄漏率随预紧力、介质压力及温度的变化规律。试验结果表明:镍钛合金压缩载荷作用下具有超弹性特性,马氏体相变初始应力为270 MPa,不同压紧应力下试样的回弹率都达到99%以上。在恒定预紧力下,随着介质压力的提高,密封连接的泄漏率呈增加的趋势;随着温度的增加,泄漏率呈下降的趋势。最终,依据不同的工况条件获得了最佳的预紧力范围。     

不同材料内植物对放射治疗影响的研究

目的:探讨不同材料内植物对放射治疗的影响.方法:采用6MV-X线作为放射源,在体外对形状、大小及厚度相同的镍钛合金板、不锈钢板、钛板和骨水泥板的透射因子进行测定,以确定不同材料内植物对射线的阻挡情况.结果:4种不同材料内植物对射线的衰减影响很小,但不同材料内植物对射线的衰减有显著性差异(P<0.05).结论:4种不同材料内植物对射线的衰减有显著性差异,以骨水泥的影响最小,钛板次之,不锈钢板、镍钛合金最大,因此恶性骨肿瘤保肢手术,术后需要放射治疗的患者,选用骨与关节替代材料时可优先选择骨水泥和钛板.     

表面纳米化0Cr18Ni9Ti/TA17加镍中间层扩散连接

采用高能喷丸(HESP)对TA17钛合金与0Cr18Ni9Ti不锈钢棒材端面表面进行自纳米化(SSNC)处理;采用镍箔作为中间层,在不同温度(800～875℃)下对处理后的钛合金／不锈钢进行脉冲加压扩散连接(PPDB).对接头剖面组织进行金相观察;在拉伸试验机上测试接头拉伸强度,对断面进行SEM,EDS和XRD结构物相分析.研究结果表明:在850℃时接头拉伸强度达到最高,为322.8 MPa;连接后接头界面处纳米晶粒没有完全长大,存在细晶粒区;镍箔有效地阻止了Fe-Ti脆性金属间化合物的形成,在接头处形成β-Ti,(Fe,Ni)固溶体和Ti-Ni金属间化合物(Ti2Ni,TiNi,TiNi3);断裂发生在Ni层与Ti-Ni金属间化合物界面处.