单冠与联合邻牙联冠修复平龈残根的三维有限元应力分析

采用有限元法研究不同修复方法修复后牙体及修复体应力分布,比较单冠与联合邻牙联冠修复平龈残根在不同载荷条件下的应力分布,为优化临床设计提供参考。建立包含4种单冠(S)和4种联冠(C)的有限元模型共8种,冠修复材料包括VITAMARK II(V)及Y-TZP(Y),桩材料包括玻璃纤维桩(F)和纯钛桩(T)。采用Abaqus有限元软件计算双侧对称加载100N和单侧加载200N时各部分的von Mises应力分布及峰值。双侧对称加载100N时,联冠修复与单冠修复对各部分应力分布的影响不明显;而在单侧加载200N条件下,联冠修复可改变冠内应力分布,降低桩内应力峰值,相对单冠修复能降低患侧牙本质应力,提高邻牙牙本质应力。平龈残根修复时,增加邻牙做联冠,可以有效改善应力分布,尤其是在不对称载荷条件下。     

种植体-天然牙联合支持的套筒冠义齿修复下颌多牙缺失的三维有限元分析

目的:分析比较仅由天然牙支持的套筒冠覆盖义齿和种植体-天然牙联合支持的套筒冠覆盖义齿修复下颌多数牙缺失时基牙、牙周膜、牙槽骨、义齿及义齿下黏膜的应力分布情况.方法:通过三维有限元分析法,建立2个生物力学模型:仅由2颗尖牙支持的套筒冠义齿修复下颌缺失牙模型(Model 1)和由种植体-天然牙联合支持的套筒冠义齿修复下颌缺失牙模型(Model 2),在垂直载荷下分析比较2种套筒冠义齿基牙、牙周膜、牙槽骨、义齿及义齿下黏膜的应力分布情况.结果:与Model 1相比,Model 2中基牙的位移、基牙及其周围牙周膜、牙槽骨、修复体及修复体下方的黏膜所受的应力均减小,而种植体所受的应力较大.结论:在游离端缺牙区补充性地植入2枚种植体,并与天然牙联合支持套筒冠义齿对多数缺失牙进行修复,可保护余留牙及其周围支持组织,可减轻修复体所承担的应力,从生物力学的角度来说是一种有价值的修复手段.     

桩核冠修复下颌第一前磨牙牙颈部应力的三维有限元分析

对桩核冠治疗下颌第一前磨牙的不同修复方式进行三维有限元力学分析,探讨修复方法和应力间联系。采用三维螺旋CT对包埋块进行断层扫描,得到数据采用Mimcs10. 0进行三维建立,再输进ANSYS13. 0三维有限元软件里,创建相应的模型。最大的剪切应力产生于无牙本质肩领以及牙冠360°缺损的状况下;而最大的主应力是在颊舌侧有牙本质同时邻面牙本质破坏的状况下产生。经由三维有限元剖析得出,当牙齿的冠部无牙本质肩领时,不适于采用纤维桩树脂核去做修复;在舌侧牙本质存在宽度缺陷时,需把牙本质肩领的高度提上去,使纤维桩树脂核的修复安全可靠性得到增强。     

133例金属烤瓷冠修复效果临床分析

采用金属烤瓷冠对牙体牙列缺损、龋坏、变色等 133例进行修复治疗 .结果表明 :金属烤瓷冠色泽和形态逼真 ,不刺激龈组织 .133例中修复完好的有 130例 ,占 97.74 % ,修复效果满意 ,是较理想的修复体 ;在临床上可广泛使用     

The clinical application of the high-strength fiber to prevent the odontoclasis

目的:评价高强固位纤维修复牙体缺损的临床效果.方法:采用百强固位纤维带环状包裹粘结结扎技术对90颗牙体缺损患牙进行修复,其中牙合面洞型经根管治疗后30例(A组)、近(远)中邻牙合面洞型经根管治疗后30例(B组)、近远中邻牙合面洞型经根管治疗后30例(C组),修复,随访3、6、12个月,追踪修复效果.结果:90颗患牙3个月治疗有效率67.67％～83.33％,6个月治疗有效率76.67％ - 86.67％.12个月治疗有效率83.33％～93.33％.其中A组和B组各阶段有效率无显著性差别(P＞0.05);C组有效率与A组和B组有效率有显著性差别(P＜0.01)和(P＜0.05);全部27例失败病例中不敢用患牙咀嚼占22例(24.44％),纤维带松脱5例(5.56％),未见基牙折裂、纤维带断裂和修复边缘继发龋发生.结论:高强固位纤维带环状包裹粘结结扎修复技术,对防治牙折裂疗效显著,缺损范围小者修复效果更显著,且具有对牙体组织破坏创伤少等优点,为临床提供了一种新型微创的固定修复方法.     

纤维桩核与铸造桩核系统前牙修复临床效果比较

为探讨纤维桩树脂复合材料在牙体重度缺损修复中的临床应用,应用玻璃纤维桩和铸造桩核分别对40例患者进行冠修复,观察其近期治疗效果。结果:观察1年,玻璃纤维桩核组患者修复体外观固位及功能良好;1例患者出现桩折裂。铸造桩核组8例失败,3例为牙根折断,5例为烤瓷牙脱落,P<0.05。认为玻璃纤维桩修复重度缺损效果满意,操作简便快捷,值得推广。     

百强固位纤维粘结桥在前牙种植临时修复的应用观察

目的探讨百强固位纤维复合树脂粘结桥在前牙种植临时修复的短期临床效果。方法对30例34颗牙分2类4组,15例种植后传统活动义齿临时修复,15例百强固位纤维粘结桥临时修复,6个月和12个月复查,全面评价使用效果并分析比较。结果 20例6个月后临床复查,10例12个月复查,粘结桥全部不松动、修复体完好,无折断、缺损或过度磨耗,无明显着色,固位体边缘与粘结剂界面临床观察结合良好,基牙的探诊出血指数(Bleeding Index,BI)、菌斑指数(Plaque Index,PI),综合评价得分与传统活动义齿比较差异均有显著性(P<0.01)。结论百强固位纤维粘结桥是一种非侵入的固定修复方法,各项指标均优于活动义齿,是个别前牙种植后极好的临时修复方式,应为临床上首选。     

10例磁性附着体在口腔修复中的临床应用体会

目的：探讨磁性附着体义齿应用于口腔修复的临床效果。方法：对来本院就诊的10例牙列缺损患者，利用口内余留牙或残根残冠，安置磁性附着体进行覆盖义齿修复，并对义齿的固位、咀嚼、修复体使用情况的满意度以及义齿应用后出现的问题随访观察3年。结果：10例患者18件磁性附着体中，两颗基牙出现龈炎，未发现继发龋、基牙松动、义齿折裂、根面板脱落，所有覆盖义齿固位效果满意。结论：磁性附着体义齿不仅改善了传统全口义齿和复杂可摘局部义齿固位欠佳、咀嚼效率偏低的情况，并且由于其具有美观舒适，不传递侧向力，保护基牙，患者取戴方便等优点，临床应用前景广阔。     

后牙种植义齿单冠修复两种固位方式效果的比较

目的:探讨螺丝固位与黏结固位后牙种植义齿单冠修复的临床效果。方法:选择上下颌牙列后牙缺损患者35例共48枚种植体,其中22枚采用螺丝固位修复体,26枚采用黏结固位修复体。分别于修复后12个月复诊,检测种植体周围边缘骨吸收量、改良菌斑指数(mPLI)、改良出血指数(mSBI)等临床指标以及患者对种植义齿的美观满意度。结果:螺丝固位组及黏结固位组平均种植体周围边缘骨吸收量分别为(0.486±0.011)mm和(0.465±0.008)mm;螺丝组与黏结组mPLI平均水平(P50)均为1,mSBI平均水平P50亦均为1;两组美观满意度平均得分P50为1。统计结果显示螺丝固位组与黏结固位组间种植体周围边缘骨吸收量、mPLI、mSBI以及患者满意度的差异均无统计学意义(P0.05)。结论:后牙区螺丝固位与黏结固位种植义齿短期临床修复效果差异无统计学意义。     

牙楔状缺损夹层技术修复

目的：观察楔状缺损修复体的治疗效果。方法：应用玻璃离子水门汀，光固化复合树脂以及玻璃离子水门汀 光固化复合树脂夹层技术充填牙楔缺损，观察材料对牙髓的刺激性，2年回访充填体边缘密合度，固位、磨耗度，进行初步统计处理。结果：实验组夹层技术治疗180个牙成功176例(97．8％)，对照1组玻璃离子水门汀治疗120个牙成功101例(84．2％)，对照2组尖固化复合树脂治疗120个牙成功102例(85％)。结论：夹层技术综合了玻璃离子和光固化复合树脂材料的特性，克服了单一材料修复体的不足，治疗成功率高。     

静、动态载荷下牙种植体骨内段位移比较的三维有限元分析

目的:对牙种植体全冠修复的三维有限元模型进行静、动态加载,以比较两种载荷下种植体骨内段位移的差异.方法:在同一牙种植体全瓷冠修复的三维有限元模型上施加静态载荷和一个周期为0.875s的动态载荷,应用ANSYS软件比较种植体骨内段位移量与位移云图.结果:种植体骨内段位移在静、动态载荷下种植体颈部位移大,位移集中在颊舌侧并向根端减少,位移主方向沿作用力方向.最大位移量在静态舌斜向颊载荷(8.967 μm)＞静态颊斜向舌载荷(7.019 μm)＞静态垂直载荷(3.777 μm );在一个周期动态载荷时,舌斜向颊载荷阶段最大位移量(25.559 μm)＞颊斜向舌载荷阶段最大位移量(14.619 μm)＞垂直载荷阶段最大位移量(8.884 μm).结论:种植体骨内段位移量在静态与动态载荷下均有统计学差异,动态载荷时大于静态载荷,但其位移分布规律相似;一个周期动态载荷下,种植体骨内段最大位移量产生在舌斜向颊载荷阶段,卸载后种植体仍有位移.     

种植技术应用于复杂牙列缺损修复探讨

目的:通过应用种植技术对后牙游离缺失等复杂牙列缺损进行修复,探讨基层口腔医师处理相关病例的方式方法.方法:1997年6月至2004年5月种植手术均介绍到上级医院实施,2004年至今独立实施.修复治疗过程均独立实施.结果:观察时间最长9年,最短半年,绝大多数种植体均正常使用,患者对修复体的美观、功能表示满意.结论:种植技术满足了部分后牙游离缺失患者固定修复的要求;配合使用磁性固位体或球帽固位体,增加了复杂牙列缺损活动(覆盖)义齿修复的固位力,减少了基板面积,更接近天然牙列的美观、生理形态与功能,让患者使用义齿更舒适、更自然.     

不同厚度粘结层对全瓷冠修复影响的有限元分析

通过三维有限元法分析不同粘结层厚度对全瓷冠修复的影响,建立左下颌第一磨牙中央面洞充填的全瓷冠三维有限元模型,包含氧化锆全瓷冠、粘结层、洞形充填体、牙本质。粘结层采用Cement1、Cement2两种树脂材料,50μm、100μm、150μm、200μm四种厚度。分别模拟正常咬合、异常咬合两种咬合状态:载荷大小为200 N、700 N,垂直加载,加载点为5个。共建立16个三维有限元模型进行分析。两种咬合状态下各模型应力值分布规律相似,全瓷冠受力与粘结层材料几乎无关,粘结层受力随粘结层弹性模量增大而增大,最大主应力随粘结层厚度增大而减小,洞形充填体最大主应力随粘结层厚度增加缓慢升高;且高弹性模量粘结层受力低于低弹性模量粘结层受力。说明在对全瓷冠进行有限元分析时,应充分考虑粘结层的影响。推荐使用100~150μm的粘结层厚度,可能有更好的临床效果。     

CAD/CAM一体成型纤维桩核对修复下颌前磨牙漏斗状根管的桩核适合性及抗折性能的影响

目的:对比计算机辅助设计与制作一体成型纤维桩核和预成纤维桩联合树脂间接法制备桩核,对修复下颌前磨牙漏斗状根管的桩核适合性及抗折能力的影响.方法:将22颗大小相近的单根下颌前磨牙统一制备为漏斗状根管,用随机数表法随机平均分成两组:A组用计算机辅助设计与制作一体成型纤维桩核;B组用预成纤维桩联合树脂间接法制备桩核,两组统一铸造金属全冠修复.每组中随机抽取1颗以垂直样本牙长轴方向制成牙切片于扫描电镜下观察两组样本牙不同部位横断界面的桩核适合性;其余样本牙包埋后通过万能试验机,以速度1.00mm/min对30°倾斜牙体功能尖进行加载并记录试件断裂时的最大载荷与折裂方式.结果:A组桩核根颈部、根中部、根尖部3个部位的根管适合性均显著优于B组;两组最大抗折载荷相比,A组(530.50±43.59)NB组(351.10±38.88)N,有显著差异(F=94.34,P0.001).结论:计算机辅助设计与制作一体成型纤维桩核修复下颌前磨牙漏斗状根管具有较好的根管适合性和较高的抗载荷性能.     

静态载荷下下前牙双端固定桥基牙牙周膜应力的三维有限元法分析

目的:用三维有限元法分析静态载荷下,下颌前牙固定桥基牙牙周膜的应力和应变分布规律,为固定桥的设计和制作提供理论依据。方法:建立下颌前牙双端固定桥及其支持组织的三维有限元模型并进行静态条件下的垂直及斜向加载,计算基牙牙周膜的应力和应变值,绘出牙周膜的应力分布图。结果:固定桥修复前,垂直载荷下,基牙牙周膜的应力以压应力为主,应力集中在根尖;斜向载荷下,基牙牙周膜的应力主要是拉应力和压应力,应力集中在唇、舌颈缘;固定桥修复后,基牙牙周膜的应力和应变分布规律与修复前相似,但最大应力、应变值都明显增大;牙周膜内表面的应力大于牙周膜外表面;垂直载荷时,牙周膜内、外表面的应力差异更为显著。结论:固定桥的修复基本没有改变基牙牙周膜的应力和应变分布规律,但使上述值明显增大。牙周膜具有明显的应力缓冲作用,垂直载荷作用下的应力缓冲作用比斜向载荷作用下明显。     

牙髓干细胞在修复牙槽骨缺损的组织学观察

为探索牙髓干细胞(DPSCs)在兔牙槽骨缺损再生修复中的成骨效果,为临床上骨缺损的修复提供一定的理论基础。采用从新西兰幼兔前牙及磨牙牙髓组织中分离DPSCs进行体外培养;16只实验新西兰兔随机分为空白组,实验组两组,在动物下颌无牙区牙槽骨人工制备10 mm×4 mm×4 mm骨缺损,其中空白组骨缺损区填入浸有PBS溶液的0.25 g Bio-oss骨粉,实验组加入1×108/L的DPSCs和0.25 g Bio-oss骨粉;于术后第6周同期处死动物,无菌获取牙槽骨组织,制作石蜡切片,HE染色及免疫组化检测骨涎蛋白(BSP)。结果显示:光镜下传代培养的细胞与原代培养的细胞形态基本一样,幼兔牙髓细胞具有体外多次传代增殖能力;术后6周,空白组纤维结缔组织较稀疏,牙槽嵴塌陷,唇舌侧牙槽骨凹陷吸收,HE染色可见少量红细胞,未见明显新骨生成,骨涎蛋白免疫组化成弱阳性表现。实验组牙槽骨缺损区愈合良好,牙槽嵴饱满,可见部分未吸收骨粉颗粒,被新生组织包裹,新生组织与骨缺损周围嵌入良好,上附有部分纤维结缔组织,唇舌侧牙槽骨未见明显凹陷,大部分牙槽嵴宽度及高度与邻牙基本相平,骨缺损区质地较韧,HE染色提示炎性渗出明显吸收,可见新生骨组织,骨缺损区周围有大量成骨细胞,骨小梁较空白组致密,骨涎蛋白免疫组化成强阳性表达,与空白组有明显差异。由此可知,牙髓干细胞有向成骨分化能力,促进牙槽骨缺损的修复。     

上颌骨缺损颧种植体功能设计及生物力学评价

利用Branemark颧骨种植体,结合显微外科骨移植技术重建半侧缺损和全缺损上颌骨的形态和功能,并对重建的生物力学效果进行评价.基于CT扫描和图像及图形处理技术,建立标准人的模块化颅骨三维几何和有限元力学模型.基于该模型,模拟不同颌面骨缺损状态,设计上颌骨半侧和全缺损颧种植体长度、植入位置、植入方向,及常规种植体分布和数量,并利用有限元方法评价该设计的生物力学性能.结果表明,腓骨移植Branemark颧骨种植体种植修复半、全侧上颌缺损模型的应力分布中,应力最大值出现在颧种植体植入颧骨的颈部,颧种植体上应力值较周围支持组织的大,起到了颧突支柱对牙合力的传导作用;种植体结构中弯曲变化的位移不明显,并且种植体整体位移在颧骨附近逐渐减小为零.故腓骨重建颧种植修复上颌骨缺损方法能够有效传导牙合力,其周围支持组织具有良好的应力分布,是一种安全有效修复上颌缺损、恢复咀嚼功能的临床方法.     

块裂反倾巨厚层状岩质边坡变形破坏颗粒流模拟及稳定性分析

为了研究块裂反倾巨厚层状岩质边坡破坏机制及稳定性,基于PFC2D平行黏结模型和持续增加重力加速度方法,研究边坡破坏模式、应力-变形及能量耗散演化,并用临界重力加速度量化研究其稳定性。研究结果表明:边坡破坏模式主要有滑移、倾倒和溃屈破坏3类且随岩层倾角增大而逐渐转变;随岩块两相邻边长比l/h增大,边坡越倾向于发生倾倒破坏;滑移和倾倒破坏模式从坡脚向上坡体应力逐步达到峰值并峰后跌落,具有渐进破坏特征。而溃屈破坏模式坡体各部位应力呈"捆绑"型波动性塑性流动状态,具有大面积剧烈整体性破坏特征;随着岩层倾角(45°,60°,75°)增大,边坡临界重力加速度先减小再增大,稳定性在60°时最弱。边坡稳定性随岩块增大而增强,并主要受层间裂隙间距控制。     

重庆师范大学学生智齿冠周炎临床发病分析

冠周炎(Pericoronitis)是指牙萌出过程中,可能引起的一种牙冠周围软组织炎症,临床以第三磨牙(俗称智齿)冠周炎最为多见,而且常常发生于下颌,主要发生于18～25岁的青年.萌出不全的牙冠位置大多低于第二磨牙平面,其远中和颊舌侧的龈瓣覆盖于阻生牙牙冠的表面,与牙冠之间形成一深而窄的盲袋[1].潜藏在盲袋中的食物残屑和细菌,很难在漱口或刷牙时被清除,加之局部的温度和湿度非常合宜,盲袋即成为细菌生长繁殖的温床;来自咀嚼食物和第三磨牙继续萌出的机械压力,加上对牙的咬伤,使龈瓣和冠周软组织经常处于受损伤的状态,其黏膜即易于发生糜烂和溃疡,从而破坏局部的防御屏障,降低局部组织的抵抗力,细菌侵入而引发冠周感染.     

下期发表论文摘要预报

Fe-Mn-Si-Cr-N形状记忆合金中应力诱发马氏体量的测定 孟庆平,戎咏华,陈世朴,徐祖耀 (上海交通大学材料科学与工程学院,上海 200030) 摘要：通过X射线衍射峰位置和强度的计算,可以测定Fe-Mn-Si-Cr-N形状记忆合金中应力诱发马氏体(ε相)体积分数.选择既不重叠又有足够强度的奥氏体的{111}γ、{200}γ和马氏体的{101}ε衍射峰用于定量测定y相和ε相的含量,并以定量金相结果进行了验证.结果表明,该合金的应力诱发马氏体的体积分数fM和应变量之间符合Olsen和Cohen用于Fe-Cr-Ni合金的指数关系：fM=1-exp{-β[1-exp(-αη)]n},拟合的参数α、β和n分别为12.5、2.2和0.5,其中n值与Fe-Cr-Ni合金的n值(4.5)不同,表明Fe-Mn-Si基合金在较小的应变量下就可获得比Fe-Cr-Ni合金大得多的应力诱发马氏体量,原因可归结于两种合金的相变机制不同.实验和拟合结果也证实了Olsen和Cohen认为的在Ms点以上不能通过应力诱发得到100％的马氏体. 基于粘弹塑性理论局部焊后热处理评定准则 陆皓1,汪建华1,村川英一2 (1.上海交通大学材料科学与工程学院,上海 200030;2.大阪大学,日本 567-0047) 摘要：采用考虑高温蠕变的粘弹塑性有限元等数值方法与实验相结合,对具有初始焊接残余应力的管子在不同热处理条件下进行了分析,特别是对局部焊后热处理加热宽度的确定进行了研究.提出了2个局部焊后热处理的评定准则,即基于残余应力消除效果的残余应力准则和基于改善焊接接头性能的均热区温差准则.局部焊后热处理应同时满足这两个准则的条件. Ti51Pd30Ni19合金的相变及力学性能特征 田青超,吴建生 (上海交通大学材料科学与工程学院,上海 200030) 摘要：制备了Ti51Pd30Ni19高温形状记忆合金.利用高温X射线衍射(XRD)分析及热分析(DSC)研究了合金的相变过程,并对其在不同加载条件下的力学性能进行了测试.结果表明,合金的马氏体相变开始温度可达212℃,合金在马氏体及奥氏体状态下具有不同的屈服强度及形变强化能力.在室温下,合金的形状记忆性能随拉伸变形量的增大而降低.获得了该合金的伪弹性：在奥氏体转变结束温度附近进行拉伸循环,三次加载-卸载循环后即可获得稳定的弹性滞后回线. 316L奥氏体不锈钢焊接热影响区性能 王敏1,G. MICHEL2, J.F. JULLIEN2 (1.上海交通大学材料科学与工程学院,上海 200030; 2. INSA de Lyon, 20 Avenue Albert Einstein, 69621 Villeurbanne, France) 摘要：为了研究316L焊接热影响区性能,采用特定的热、应力、应变模拟控制曲线,对其在20℃、600℃、1 000℃及1 100℃几种温度下进行热模拟拉伸试验,获得了此种材料在多种应变速率下的应力-应变曲线.结果表明,在一定的应变速率下,316L的弹性模量E及屈服极限σ0.2都随温度升高明显降低;在室温及高温下,316L存在着σ0.2随应变速率提高而提高的应变率效应,且应变率敏感性随温度升高而增加.同时,还观察到316L在高温(1 000℃和1 100℃)塑性状态下由粘塑性引起的应力松弛现象及室温下的加工硬化现象. Ce-Y-TZP陶瓷中的马氏体相变与形状记忆效应 张玉龙1,金学军1,徐祖耀1,张玉峰2,施剑林2 (1. 上海交通大学材料科学与工程学院,上海 200030;2.中国科学院上海硅酸盐研究所,上海 200050) 摘要：用共沉淀法制备了8 mol％CeO2-0.25 mol％Y2O3-ZrO2(8Ce-0.25Y-TZP)、8Ce-0.50Y-TZP和8Ce-0.75Y-TZP 3种成分的超细粉,于1 500℃分别烧结2、3、6 h成形.8Ce-0.25Y-TZP的马氏体相变开始温度Ms在室温以上,室温下基本上不具有形状记忆效应;8Ce-0.50Y-TZP的形状记忆效应最佳,其中烧结6 h的试样最大可恢复应变为1.18％;8Ce-0.75Y-TZP的形状记忆效应较差.Ms与材料的强度密切相关,晶粒大小和密度等也有影响. 大晶粒TiAl基合金的超塑性变形行为 孙锋,林栋樑 (上海交通大学材料科学与工程学院,教育部高温材料及高温测试重点实验室,上海 200030)摘要：研究了大晶粒Ti-47Al-2Mn-2Nb-B合金的高温变形行为.该合金具有近等轴γ组织,其间均匀分布着少量极细的α2相.测试在空气中进行,试样用釉涂覆加以保护,温度为1 025～1 100℃,初始应变速率范围为(0.04～1.28)×10-3 s-1.该合金表现出和常规细晶超塑性材料相同的变形特征,而无需满足细晶和晶界滑移的先决条件.在所研究的大多数情况下,均可获得200％以上的延伸率.1 100℃,4×10-5s-1均匀变形条件下可获得287.5％的最大延伸率,相应的应变速率敏感指数为0.39.超塑变形后观察到显著的晶粒细化. Al-Si合金凝固相变热的Fourier算法 孙业赞1,曹刚1,姚寿山1,于敞1,张国伟2 (1.上海交通大学材料科学与工程学院,上海 200030;2.上海航天局新江机器厂,上海 201600) 摘要：应用Fourier有源热传导理论,使用装有两支热电偶的热分析样环,研究了铝合金凝固相变热的Fourier算法及其计算机辅助分析系统.测量了含Si量分别为6.34％、7.68％和8.46％铝合金的凝固相变热.计算结果分别为407、411和429 kJ/kg.与差热分析法比较,最大误差小于6％,其计算精度远高于Newton算法.实验结果证明,使用凝固始点和终点的热扩散系数αs、αe和Newton迭代法来计算凝固区间的"零"曲线具有更好的精度,所确定的"零"曲线更接近凝固相变的自然过程.说明建立在这种算法上的合金凝固质量计算机辅助冷却曲线分析系统,可广泛地用于材料加工过程的信息和参数计算. γ(fcc)→ε(hcp)马氏体相变切变角的AFM测定方法 石玮,郭正洪,戎咏华,陈世朴,徐祖耀 (上海交通大学国家教育部高温材料及高温测试重点实验室,上海 200000) 摘要：建立了一种测量γ(fcc)→ε(hcp)马氏体相变切变角的方法.运用Thompson四面体和几何模型推导出马氏体变体的迹线方向,通过计算求得相变浮凸角与真实切变角的对应关系.应用原子力显微镜(AFM)测量了Fe-30Mn-6Si合金应力诱发马氏体相变的浮凸角.文中两个实例计算结果分别为17.85°和21.10°,与理论值19.47°相比误差小于2°,表明该方法具有精度较高、操作简单的特点. 铝合金阳极氧化膜的微观结构分析 刘磊1,胡文彬1,吴建生 (1.上海交通大学金属基复合材料国家重点实验室; 2.上海交通大学国家教育部高温材料及高温测试重点实验室,上海 200030)摘要：使用透射电镜现察了铝合金阳极氧化膜的微观结构,发现了阳极氧化膜的阻挡层与多孔层以及独特的六角形胞孔结构,氧化膜胞孔的孔道沿氧化膜表面向铝合金基体方向呈收缩趋势,这与阳极氧化过程中电压升高对多孔结构生长的影响有关.结合阳极氧化膜生长环境以及氧化膜的生长模型,探讨了氧化膜多孔结构的生长方式。 定向凝固Fe-6.5％Si合金室温三点弯曲过程中的滑移 宋洪伟1,林栋梁1,单爱党1,陈家光2,王聪2 (1.上海交通大学材料科学与工程学院,教育部高温材料及高温测试重点实验室,上海 200030; 2.上海宝山钢铁(集团)公司研究院,上海201900) 摘要：分析了定向凝固Fe-6.5％Si合金室温三点弯曲试样中的滑移带,采用EBSD方法测定了晶界位向差和晶粒取向.结果表明,在横向试样近下表面两个位向差为29.3°的晶粒中,滑移带在{001}面上分别与<010>方向成25°和60.7°.经分析,这两组滑移带都不属于{110}<111>滑移系,而可能属于{112}<111>或{123}<111>滑移系. 铜单晶连铸过程中固液界面位置和形状的数值分析 许振明1,耿关祥2,李建国1 (1.上海交通大学材料科学与工程学院,上海 200030;2.上海汽车有色铸造总厂,上海 200062)摘要：为了准确地控制工艺参数,获得表面光洁、高质量的连铸铜单晶,采用数值分析方法研究铜单晶连铸时固液界面的位置和形状.发现铸型温度(TM)、连铸速度(v)、冷却位置(L)和熔体温度(TL)影响固液界面的位置和形状,并且铜单晶连铸时固液界面向熔体呈凸出形状.当固液界面位于铸型内距出口端2～3 mm时,可获得表面光洁、晶体取向度小于10°的连铸铜单晶.为了获得高质量的单晶,固-液界面面必须平滑,甚至是平界面。计算结果与实验结果吻合很好,可用数值分析方法确定连铸铜单晶的工艺参数,为铜单晶连铸提供理论依据 凹凸棒粘土对消失模涂料触变性的影响 吴国华1,谢敏2,丁文江1,罗吉荣3 (1.上海交通大学材料科学与工程学院,上海 200030;2.合肥工业大学外语系,合肥 230069; 3.华中科技大学材料学院,武汉 430074) 摘要：从提高消失模涂料的触变性出发,采用安徽凹凸棒粘土作为消失模涂料的触变剂.利用差热分析、电镜、x射线衍射、红外吸收光谱等方法测试了凹凸棒粘土的理化性能,并利用NXS-11型旋转粘度计研究了凹凸棒粘土对消失模涂料触变性的影响,提出了消失模涂料的触变性数学模型.结果表明,安徽凹凸棒粘土的理化性能与美国凹凸棒粘土相似,是一种成分较纯的凹凸棒粘土.凹凸棒粘土是一种优良的消失模水基涂料的触变剂,且凹凸棒粘土与膨润土对涂料触变性的影响有显著的差别,膨润土形成的结构破坏很快,恢复则缓慢;凹凸棒粘土的结构破坏与恢复均是一个比较平缓的过程. Bi对AZ91镁合金时效析出动力学过程的影响 袁广银1,孙扬善2,曾小勤1,吕宜振1,王渠东1,丁文江1 (1.上海交通大学材料科学与工程学院,上海 200030;2.东南大学材料科学与工程系,南京 210096) 摘要：实验合金中Bi的加入量为0.5％～2％,合金在SF61％/CO2混合气体保护下熔炼,通入氩气精炼后在预热至250℃的金属型中浇铸成130 mm×40 mm×20 mm的板状试样,浇铸温度720℃.将铸态试样经过固溶处理(420℃,12 h)后,在200℃进行时效.实验结果表明,Bi的加入延长了合金的时效进程,有效地抑制了时效组织中非连续析出相的形成,促进了连续沉淀相的析出.电子束微区分析(EDAX)和透射电镜(TEM)研究表明,Bi的加入使AZ91合金中形成了组成较复杂的连续析出相Mg17(Al,Bi)12,该析出相与基体之间具有复杂的半共格位向关系,提高了强化相的热稳定性,从而有助于合金高温力学性能的改善. NiTi形状记忆合金薄膜的残余应力吴廷斌1,漆璿1,王文杰1,董荆山1,江伯鸿1,王莉2,蔡炳初2 (1.上海交通大学国家教育部高温材料及高温测试重点实验室,上海 200030; 2.上海交通大学国家教育部薄膜与微细加工技术开放实验室,上海 200030) 摘要：采用X射线掠射法和轮廓法,测量了单晶Si基板上用磁控溅射法制备的NiTi形状记忆合金薄膜的残余应力,分析了其与薄膜厚度以及晶化处理温度等工艺条件的关系.结果表明：该薄膜中的残余应力主要来源于薄膜同基板材料的膨胀系数和晶格参数不匹配;薄膜厚度越大,残余应力越小;晶化处理温度对因热胀系数差异带来的热拉应力因马氏体相变而致的相变压应力均有不同程度的影响. 利用交变磁场分离空心圆柱状金属熔体中金属夹杂的理论研究 (2. 李克,孙宝德,疏达,李天晓,丁文江,周尧和 (上海交通大学材料科学与工程学院,上海 200030) 摘要：对空心圆柱熔体中非金属夹杂的电磁分离过程进行了动力学分析,通过解析法计算得出了无量纲数r1/δ、磁感应强度Be、电磁力作用时间t和颗粒粒径dp等与夹杂分离效率η的关系.结果表明,采用空心圆柱形状,可以使实心圆柱熔体大部分区域受力较弱的情况得到改善,提高分离效率;取频率f=10～15 kHz、r1/δ=1.5～2时,可获得最大电磁分离效率;对粒径小于5μm的夹杂颗粒,电磁分离作用不显著;磁感应强度和电磁力作用时间的最佳取值范围是t＞5 s、Be＞0.1 T. 材料科学的一个新生长点--生态材料学 周尧和,孙宝德,李天晓,许振明 (上海交通大学材料科学与工程学院,上海,200030) 摘要：针时材料产业的现状和发展趋势,提出了生态材料学的概念,即生态材料学是关于材料及材料循环过程与生态环境相互作用的科学,其目的在于使材料在满足所需性能的前提下,具有优良的生态环境协调性.分析了生态材料学的基本思想和主要研究内容,给出了环境负荷表达式和材料科学与工程的新判据.以铝合金熔体纯净化生态处理工艺为例,指出了材料科学与工程的发展方向. 铜单晶连铸过程中固液界面位置和形状的数值分析 许振明1,耿关祥2,李建国1 (1. 上海交通大学材料科学与工程学院,上海 200030;2.上海汽车有色铸造总厂,上海 200062) 摘要：为了准确地控制工艺参数,获得表面光洁、高质量的连铸铜单晶,采用数值分析方法研究铜单晶连铸时固液界面的位置和形状.发现铸型温度(TM)、连铸速度(v)、冷却位置(L)和熔体温度(TL)影响固液界面的位置和形状,并且铜单晶连铸时固液界面向熔体呈凸出形状.当固液界面位于铸型内距出口端2～3 mm时,可获得表面光洁、晶体取向度小于10°的连铸铜单晶.为了获得高质量的单晶,固-液界面面必须平滑,甚至是平界面.计算结果与实验结果吻合很好,可用数值分析方法确定连铸铜单晶的工艺参数,为铜单晶连铸提供理论依据. 铝合金阳极氧化膜的微观结构分析 刘磊1,胡文彬1,吴建生 (1.上海交通大学金属基复合材料国家重点实验室;2.上海交通大学国家教育部高温材料及高温测试重点实验室,上海 200030) 摘要：使用透射电镜观察了铝合金阳极氧化膜的微观结构,发现了阳极氧化膜的阻挡层与多孔层以及独特的六角形胞孔结构,氧化膜胞孔的孔道沿氧化膜表面向铝合金基体方向呈收缩趋势,这与阳极氧化过程中电压升高对多孔结构生长的影响有关.结合阳极氧化膜生长环境以及氧化膜的生长模型,探讨了氧化膜多孔结构的生长方式.