GEN@ZIF-8-TNT涂层的制备及抗菌能力的研究

钛及钛合金因其良好的生物相容性和力学性能被广泛用作骨科植入物,但其自身缺乏抗菌能力,易发生细菌感染而导致植入失败。为了提高其抗菌能力,在钛基植入物表面制备出了具有pH响应的抗菌涂层。通过阳极氧化在钛片表面制备了TiO₂纳米管（titanium dioxide nanotubes, TNT）涂层,采用水热法合成负载庆大霉素（gentamicin, GEN）的GEN@ZIF-8,并将其修饰在TNT涂层表面,制备出GEN@ZIF-8-TNT涂层。利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪对制备的样品进行表征,并测定了接触角。体外细胞培养试验表明,GEN@ZIF-8-TNT涂层没有明显的细胞毒性,表现出良好的生物相容性。抗菌试验表明,GEN@ZIF-8-TNT涂层具有较强的抗菌能力,得益于ZIF-8降解释放出的Zn²⁺,OH^-,GEN的协同抗菌作用。     

回复与再结晶退火对新型HSn701黄铜组织及性能的影响

设计了一种新型HSn70-1黄铜合金,其冷拉拔加工率为55%.应用偏光显微镜、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、显微硬度计、万能材料试验机和电化学工作站等设备,研究了不同的退火温度对新型合金显微组织和性能的影响.结果表明：加入少量Sn,Al,P,Ni合金元素构成了新型HSn70-1合金,合金元素以固溶体的形式存在于晶粒内部,其组织为α单相;合金在不同温度下保温2 h,200℃时发生应变时效,300~450℃为再结晶过程,450~550℃为晶粒长大阶段,550~600℃晶粒基本完全长大.随着退火温度的升高,合金的硬度、抗拉强度和屈服强度逐渐降低并趋于缓慢,其伸长率变化相反;合金自腐蚀电流密度、失重率逐渐降低并趋于稳定;开路电位逐渐变大,最后趋于稳定,新型HSn70-1黄铜的耐腐蚀性逐渐变好.     

焊接电流对Q4Sn-6Zn青铜焊缝力学性能和颜色的影响

采用偏光显微镜、紫外可见光光度计、3NH色差仪、显微硬度计等仪器,研究了不同焊接电流对Q4Sn-6Zn青铜焊缝力学性能和颜色的影响。结果表明：当焊接电流为110 和130 A时,由于焊接热输入量的不足,焊缝出现未焊透现象,焊接质量差,无法满足使用要求;当焊接电流达到170和190 A时,由于电流太大,焊接热输入量过大,晶粒长大倾向变强,呈现明显粗大的柱状,分布具有较强的方向性,导致焊接接头力学性能下降;当焊接电流为150 A时,焊缝的力学性能最优。通过研究分析不同焊接电流焊接的着色及未着色焊缝与母材反射率和CIE1976L*a*b*数值发现,焊接电流为150 A时焊缝与母材色差值最小,颜色与母材最接近。     

阳极氧化Ti-6Al-4V合金表面TiO2多孔膜的制备及研究

在一定浓度的H₂SO₄溶液中对Ti-6Al-4V合金表面进行阳极氧化处理,通过改变阳极氧化处理的电压、氧化时间和电解液浓度,研究了预处理工艺参数对钛合金表面形貌、物相、润湿性及粗糙度的影响.试验结果表明：钛合金经过阳极氧化处理后,表面出现了二氧化钛（TiO₂）纳米多孔结构,多孔氧化膜由锐钛矿型和金红石型TiO₂组成;在0.5 mol·L^-1 H₂SO₄溶液中,随着阳极氧化电压的增加,多孔膜的孔径逐渐增大,基体表面与模拟体液（SBF）的接触角明显降低,经120 V氧化处理的试样表面接触角由预处理前的52.8°降至16.9°左右,具有良好的润湿性;并且试样表面的粗糙度明显增加,在电压为120 V时粗糙度达到0.56 μm.在电压120 V时,随着阳极氧化时间或电解液浓度的增加,TiO₂多孔膜的含量和孔径尺寸逐渐增大,试样表面的润湿性和粗糙度也不断增加,在氧化时间10 min或电解液浓度0.5 mol·L^-1时达到最大,氧化时间大于10 min或电解液浓度高于0.5 mol·L^-1时,试样表面出现裂纹,多孔结构被破坏.     

氮化硅陶瓷添加剂和制备工艺的研究进展

随着对氮化硅陶瓷研究的不断深入,其热学性能、介电性能有了极大的改善,使之可应用在电子器件等领域。总结了制备氮化硅陶瓷材料所使用的烧结助剂,包括氧化物烧结助剂、非氧化物烧结助剂和其他烧结助剂;比较了氮化硅陶瓷材料的烧结方式,包括热压烧结、气压烧结、放电等离子烧结、无压烧结和反应烧结;论述了与氮化硅相关的复合材料的研究进展;展望了氮化硅陶瓷材料研究的发展趋势。     

脉冲频率及占空比对3D打印Ti6Al4V合金表面生物活性涂层的影响

采用微弧氧化法,在恒定电压下,使用不同的脉冲频率及脉冲占空比,在3D打印Ti6Al4V合金表面制备生物活性涂层。利用扫描电子显微镜、能谱仪、电化学工作站、涡流膜厚仪、Image J软件和划痕仪等对涂层进行结构、性能以及微观形貌表征,研究脉冲频率和脉冲占空比对涂层的影响。结果表明：随着脉冲频率的增加,涂层的平均孔径、Ca/P比、表面粗糙度和厚度均逐渐减小,孔隙率变化不明显;耐腐蚀性先得到改善后变差;涂层与基体的结合力逐渐变大。随着脉冲占空比增大,涂层的平均孔径、孔隙率、Ca/P比、厚度逐渐变大;耐腐蚀性能呈现先好后差的趋势;涂层与基体的结合力逐渐变弱。     

阳极氧化电压对水热电化学制备羟基磷灰石涂层的影响

首先采用含氟电解液对Ti6Al4V基体进行阳极氧化预处理，然后通过水热电化学法在其表面制备羟基磷灰石（hydroxyapatite，HA）涂层。研究了阳极氧化电压对基体表面物相、形貌、润湿性和表面粗糙度（Ra）的影响；同时，还研究了阳极氧化电压对HA涂层物相、形貌以及涂层和基体结合强度的影响。结果表明：经过阳极氧化后的Ti6Al4V基体表面生成了孔洞状TiO₂纳米管，并且管径随氧化电压的增大而增大；在电压为25 V时，基体Ra为0.5 μm，而且基体与模拟体液的接触角明显降低；水热电化学沉积得到的HA涂层呈现出分层生长的模式；阳极氧化预处理的基体和涂层间的结合强度明显提高，并在阳极氧化电压为25 V时达最大，为20.0 MPa。     

金属氧化物在Si3N4陶瓷烧结中的使用现状

Si₃N₄陶瓷具有较高的热导率、良好的耐磨性和耐腐蚀性，高温强度高，且高温稳定性和抗热冲击性好，作为结构材料在机械工业，电子工业和化学工业中广泛应用。由于Si₃N₄陶瓷烧结温度过高，无法在工业生产中大量使用，为了降低其烧结温度、改善烧结致密度和强度等性能，在烧结过程中经常使用烧结助剂。综述了国内外金属氧化物作为烧结助剂在Si₃N₄陶瓷烧结中的研究现状，提出了其烧结过程中存在的问题。     

基于正交试验的高强高导AA8000系铝合金的优化设计

采用正交试验进行合金成分优化设计,运用二元搭配表得到最优的合金成分,研究了Fe、Si含量对AA8000系铝合金性能的影响.采用扫描电子显微镜（SEM）,X射线衍射仪（XRD）,金相显微镜（OM）和透射电子显微镜（TEM）,研究了Fe、Si及其交互作用对铝合金微观组织的影响.探究了不同的组织相貌对铝合金电学性能及力学性能的影响,并从理论上分析了Fe、Si的交互作用机理.研究结果表明：由正交试验得到最优的合金元素组成,当Fe的质量分数为0.4%,Si的质量分数为0.2%时,合金具有较高的导电率和较高的强度;Fe、Si存在交互作用,Fe与Si可以形成Al₈Fe₂Si三元中间相,减少了Si对铝合金导电性能的不利影响.