生物玻璃涂层的体外模拟研究

采用亚音速火焰喷涂方法,在钛合金表面喷涂生物玻璃涂层,经后处理后进行体外模拟浸泡实验,测定重量和pH变化,通过SEM观察其在模拟体液中浸泡不同天数的表面形貌,分析涂层在浸泡过程中的变化和生物活性机理.试验表明:生物玻璃在模拟体液中浸泡不同时间后出现重量先减少然后增加的现象.在涂层表面形成新的生物活性涂层,成分可能为类骨磷灰石.     

医用TC4钛合金在模拟人体环境中的耐腐蚀行为研究

为研究医用TC4钛合金在植入人体后的耐腐蚀情况,利用模拟唾液、Hank's模拟体液以及模拟血液3种生理电解液中进行分析。结果表明:采用TC4钛合金与耐蚀性较好的304不锈钢作对比,经过5 d的浸泡腐蚀实验,发现TC4钛合金在3种电解液中的耐腐蚀性明显优于304不锈钢。通过电化学实验分析得出TC4在3种不同电解液中的腐蚀规律。TC4钛合金在Hank's体液中的耐腐蚀性最差,在模拟血液耐蚀性其次,而在模拟唾液的耐腐蚀性最好。由于医用TC4钛合金在Hank's体液中的腐蚀最为严重,故在临床应用中应给予相应的保护措施。     

羟基磷灰石／二氧化钛生物复合涂层的制备及性能研究

采用溶胶-凝胶工艺在经过微弧氧化预处理的钛基体表面制备HA/TiO2生物复合涂层,观察了涂层的表面及截面微观形貌,测定涂层的表面成分和涂基结合力,并且进行了体外溶解性实验.结果表明:涂层表面涂覆均匀,无明显裂纹;涂层截面层次清晰,涂基结合力较高,可以达到40N左右;涂层在模拟体液中有较好抗体液溶解性和生物相容性,可以提高材料的植入寿命,是一种理想的生物涂层材料.     

多孔CPC在体外静态和动态模拟体液环境下降解性的对比研究

比较静态和动态模拟体液环境下多孔CPC材料的降解特性。将制备好的多孔CPC材料分别浸泡在静态模拟体液和与人体体液生理流速相同的动态模拟体液中,于浸泡后4、8、16、24周取样,扫描电镜观察材料结构变化,能谱分析材料孔隙表面化学组成变化,测定孔隙率、失重率和力学强度改变。结果在静态模拟体液环境下,材料表面及内部孔隙均可见到类骨样磷灰石层沉积;而动态模拟环境下,仅在材料内部孔隙有部分磷灰石层沉积。与静止的模拟体液相比,动态的模拟体液内浸泡的多孔CPC材料孔隙率增加及材料的质量和力学强度下降更为明显。说明与静态模拟体液环境比较,多孔CPC材料浸泡在动态模拟环境下的降解更为明显。     

钛金属表面原位自生K2(Ti8O17)/TiO2复合生物陶瓷涂层的制备及其生物相容性

采用电化学原位自生方法在钛基体表面成功制备出了K2Ti8O17/TiO2复合生物陶瓷涂层,并对涂层的表面形貌、微观结构及相组成等进行了观察分析.通过模拟体液培养对其生物活性进行了评估.结果表明,所制备的K2Ti8O17/TiO2复合陶瓷涂层具有良好的生物相容性和生物活性.     

Nd_2O_3稀土氧化物在生物活性梯度陶瓷涂层中的作用

本文设计了一种生物活性陶瓷梯度涂层,采用宽带激光熔覆技术,在TC4钛合金上制备了含HA＋β-TCP活性相的生物陶瓷复合涂层。利用OM、SEM分析技术对复合涂层的显微组织、表面形貌进行了研究;采用模拟体液（SBF）浸泡实验（浸泡7天）考察了生物活性陶瓷梯度涂层的生物活性。结果表明,加入Nd2O3稀土氧化物的生物活性陶瓷梯度涂层具有更好的显微组织,涂层表面粗糙度更大以及涂层表面能够形成更多、更厚的HA＋β-TCP的白色球形颗粒,具有更好的生物活性。     

微弧氧化生物活性TiO2基纳米结构表面磷灰石诱导能力与药物上载及释放简

钛因优异的力学性能及良好的生物相容性而被用于代骨生物材料,但其生物惰性限制了它的进一步应用。对钛表面进行微弧氧化-水热改性处理生成复合涂层,可以有效提高钛材的生物活性。本文以Ca（H2 PO4）2＋Ca（CH3 COO）2＋EDTA-2Na＋NaOH为电解液,在纯钛表面制备TiO2基含钙磷微弧氧化涂层（CP）,再经后续水热处理改性,得到具有纳米结构的复合改性涂层;通过模拟体液浸泡实验,以研究不同表面结构复合涂层的磷灰石诱导能力。采用X射线衍射、扫描电子显微镜、X射线光电子谱和傅里叶变换红外光谱手段对试样进行详细分析。结果表明,经过水热处理的微弧氧化涂层较CP涂层表现出更好的生物活性,微弧氧化-水热涂层在模拟体液中浸泡3d均能在涂层表面长满磷灰石。此外,为解决植入体导致的炎症问题,进一步分析了涂层表面上载抗生素药物及其缓释机制。     

微弧氧化生物活性TiO_2基纳米结构表面磷灰石诱导能力与药物上载及释放

钛因优异的力学性能及良好的生物相容性而被用于代骨生物材料,但其生物惰性限制了它的进一步应用。对钛表面进行微弧氧化-水热改性处理生成复合涂层,可以有效提高钛材的生物活性。本文以Ca(H2PO4)2+Ca(CH3COO)2+EDTA-2Na+NaOH为电解液,在纯钛表面制备TiO2基含钙磷微弧氧化涂层(CP),再经后续水热处理改性,得到具有纳米结构的复合改性涂层;通过模拟体液浸泡实验,以研究不同表面结构复合涂层的磷灰石诱导能力。采用X射线衍射、扫描电子显微镜、X射线光电子谱和傅里叶变换红外光谱手段对试样进行详细分析。结果表明,经过水热处理的微弧氧化涂层较CP涂层表现出更好的生物活性,微弧氧化-水热涂层在模拟体液中浸泡3d均能在涂层表面长满磷灰石。此外,为解决植入体导致的炎症问题,进一步分析了涂层表面上载抗生素药物及其缓释机制。     

钛基富钙SiO2薄膜仿生诱导沉积碳磷灰石涂层

采用溶胶-凝胶法在纯钛基底表面制备富钙S iO2薄膜,将所制备的样品进行模拟体液(1.5SBF)浸泡实验,并对浸泡前后薄膜表面的组成、结构与形貌变化进行了研究.结果表明,纯钛基底表面涂覆富钙S iO2的薄膜在1.5SBF中浸泡7 d后其表面可迅速形成由球状碳磷灰石(CHA)颗粒组成的沉积层.     

EDTA自组装单分子层仿生诱导生长羟基磷灰石涂层

在钛基体表面自组装EDTA单分子层，经过CaCl2和Na2HPO4的预钙化处理，1．5倍模拟体液浸泡，仿生沉积得到羟基磷灰石涂层，并对其表面形貌、结构、组分和沉积机理进行分析．实验结果表明：模拟体液浸泡6d后即在钛基体表面得到均匀致密、球状的羟基磷灰石涂层．EDTA自组装、预钙化处理和1．5倍模拟体液提高了羟基磷灰石沉积的过饱和度，降低了形核能垒，促进了羟基磷灰石的生长．     

柱状多孔媒质结构中声导波

根据Ｂｉｏｔ多孔媒质声学理论及多孔媒质界面边界条件,导出了腔内为流体的柱状多孔媒质结构中任意周向波数声导波的广义色散方程。数值计算了其中轴对称和非轴对称声导波的色散特性,考察了流体多孔媒质界面特性及多孔媒质中慢纵波对声导波色散特性的影响。结果表明,利用Ｂｉｏｔ多孔媒质声传播模型和多孔媒质界面边界条件,可以求得柱状多孔媒质结构中任意周向波数声导波的色散特性     

厚度对多孔PTFE/PE/PP驻极体电荷储存稳定性的影响

研究由不同厚度多孔聚四氟乙烯(PTFE)组成的多孔PTFE/聚乙烯(PE)/聚丙烯(PP)驻极体的电荷储存稳定性.通过热融法和电晕充电技术将多孔PTFE,PE,PP复合膜制备成驻极体,并采用等温表面电位衰减测量、电荷TSD和扫描电子显微镜研究多孔PTFE/PE/PP驻极体的电荷储存稳定性.结果表明:较厚的多孔PTFE组成的多孔PTFE/PE/PP驻极体在低温区呈现出较好的电荷储存能力;多孔PTFE的孔洞越多,由其组成的多孔PTFE/PE/PP驻极体在高温区的电荷储存能力越强;在高湿环境下,多孔PTFE/PE/PP驻极体比多孔PTFE驻极体显示出更好的电荷储存稳定性.     

多孔介质强迫对流换热及研究进展

基于多孔介质本身的结构和特性,可知其对强化换热起到了一定的积极作用。通过对多孔介质强迫对流换热及研究进展的理论分析,介绍了多孔介质换热机理和多孔介质在强迫对流换热中的应用,给出了多孔介质的研究进程,提出了多孔介质的应用及前景。     

多孔炭的物理化学性能对其吸附性能的影响

通过多孔炭对酚类化合物、 Cr(Ⅵ)和I₂的吸附, 研究了多孔炭的表面物理化学性能对不同电性物种吸附能力的影响. 发现多孔炭对酚类化合物及Cr(Ⅵ)的吸附以化学吸附为主, 其中对酚类化合物的吸附由羧基与内酯基的表面密度合量决定, 对Cr(Ⅵ)的吸附由表面官能团中羧基和内脂基含量的合量决定; 多孔炭对I₂的吸附以物理吸附为主, 由孔容决定.     

海藻酸钙／多孔硅复合材料对水中铜离子的吸附性能研究

对比研究了海藻酸钙／多孔硅复合材料和纯多孔硅对铜离子的吸附作用,考察了溶液初始pH、温度、吸附剂加入量和吸附时间等因素对海藻酸钙／多孔硅复合材料吸附铜离子的影响。结果表明：海藻酸钙／多孔硅复合材料在相同铜离子浓度下的吸附性能优于纯多孔硅,其吸附速率也明显大于纯多孔硅。利用SEM、FTIR、BET等方法分别测定了改性前后多孔硅材料的形貌和物理化学性质。利用Langmuir等温吸附式计算出海藻酸钙／多孔硅复合材料在60℃下和pH为5．0时的铜离子最大吸附量为49．02mg／g。     

水平多孔窗内蒸发现象与制冷效应的二维数值模拟

从连续介质力学的观点出发,建立了描述非饱和多孔介质内部热质传递现象的二维稳态模型.并用此模型对水平多孔窗的传热传质过程进行了数值模拟,得到了不同运行工况下的床内各量的场分布及其蒸发制冷量分布,从而揭示了环境参数与多孔窗内部热质传递及其换热性能之间的内在联系.     

多孔材料的特性分析

本文综述了多孔材料的特点、类型,分析了多孔材料的各种特性并讨论了多孔材料发展和应用的制约因素,进一步讨论了多孔材料研究的发展方向。     

基于等几何分析的参数多孔结构拓扑优化

利用等几何分析方法求解薄板多孔结构最小柔度拓扑优化问题, 在材料均匀分布的设计域中实现最佳的特征参数分布, 以提高薄板多孔结构的力学性能. 通过三向周期极小曲面(TPMS)设计多孔单元, 并分析多孔单元特征参数与材料分布间的关系. 该方法以多孔单元特征参数为优化变量求解优化问题, 保证了静力平衡分析过程中应力函数的连续性, 提高了计算精度. 同时基于优化结果设计多孔结构可调控多孔单元数, 且多孔单元间光滑连接.     

论多孔介质中流体流动问题的数值模拟方法

简要介绍了多孔介质中流动问题的数值模拟方法及其发展现状 ,对各种方法的优劣及适用范围进行了评价。对多孔介质纯流体耦合流动区域的数值模拟方法及发展现状进行了综合对比。多孔介质模型方法可以用于多孔介质中流体流动问题的数值模拟 ,并且非常适于进行多孔介质纯流体耦合流动区域的数值模拟。     

多孔壁入流及其对槽道内主流流动与换热的影响

对带有多孔壁入流的水平槽道内主流气体的流动与换热问题进行了数值模拟。数值计算中将主流区和多孔壁面区进行耦合求解,对多孔壁面内流动和换热、多孔区域的非均匀温度分布、注入率对表面温度的影响等进行了研究。计算结果表明:在多孔壁面内部,冷却气体与多孔壁面内固体颗粒之间存在一定温差,说明在对多孔壁面内部的流动与换热进行体积平均式的宏观数学描述时采用局部非热平衡模型的必要性;在靠近主流气体的多孔壁面孔隙内产生与主流相反方向的速度分量。此外,不同注入率下多孔壁面上表面固体温度的计算值与实验结果基本吻合。