一种新型生物植入材料磨损测试装置

摩擦磨损是造成人工关节等生物医用材料在体内失效的主要因素. 借助生物材料磨损试验机, 对生物植入材料进行体外实验, 以考察材料的强度、摩擦磨损等性能. 这对于生物材料在人体中的应用研究十分重要. 介绍一种新型的销盘型(pin on disc, POD) 生物植入材料磨损测试装置(Biotribo-POD). 该试验机可以对生物材料进行生物摩擦学试验, 主要用于模拟和预测临床中人工关节等生物材料的磨损特性, 其中对髋关节、膝关节和肩关节植入材料的预测是研究的重点. 该试验机有6 个工位, 可以同时对6 个销进行试验. 装置分为4 个模块:加载模块、销导向模块、框架模块和运动模块. 该试验机的主要特点是可以通过电脑程序的控制实现多种轨迹, 而且可通过调节所受载荷研究运动情况对材料磨损造成的影响.     

MS—50型滑动磨损试验机的设计与调试

本文对自制的MS－50型销盘式滑动磨损试验机的设计思想、主要结构、性能和参数进行了简要介绍。一年多的实际使用结果证明该设备性能可靠、操作方便、试样易于制备，加上制造价格低廉，因而是一种比较实用的金属滑动磨损实验设备。     

复合镀层电触头的冲击磨损与电接触性能研究

本文运用扫描电子显微镜(SEM)对复合镀层触头材料在冲击载荷作用下的表面形貌进行了分析研究,并用俄歇电子能谱仪(AES)对冲击区表面成份进行了分析。结果表明:闭合过程中的机械冲击对该类触头的形貌有严重损坏作用,可引起冲击磨损从而导致电接触性能变化。本文还提出了一种冲击磨损模型,并用它很好地解释了复合镀层触头的冲击磨损机理与电接触性能改变规律,并初步探讨了该类继电器触头的粘接失效机理。研究结果还表明,冲击磨损造成底层镀金层的裸露是导致该类继电器触头粘接的主要因素。这对工程上进一步改善其电接触性能提供了理论依据。     

钻井泵缸套材料磨料一腐蚀磨损实验研究

在实验研究中使用电化学刚试技术和磨损试验方法,实现了磨摘与腐蚀率的同时测量,提出了一种研究磨料—腐蚀磨损的定量分析方法。大量的试验结果表明,在各种介质中,磨损与腐蚀都存在不同程度的相互作用,材料的总磨损量不只是其二者的线性迭加,而产生了一增量:石油钻井泥装介质的增量达材料磨杆—腐蚀磨损总量的20%、左右,碱性介质5%左右,盐性介质12%左右,而在PH5以下的酸性介质竟达80%左右,此时高格铸铁衬磨性也不能满足钻井工况(HZS地层),故研制陶瓷缸套是有现实意义的。     

运动副磨损状态的检测与预报

本文采用铁谱分析与模糊数学结合的方法监控运动副磨损状态,以便消除人为因素的介入.这对推广与提高铁谱技术具有重要意义.     

复合地层双模盾构与复合盾构刀具磨损对比

软硬交替复合地层中可采用双模盾构和复合式盾构进行掘进施工。然而目前针对双模盾构和复合盾构在软硬交替地层中的适应性缺乏清晰明确的现场掘进数据进行对比验证,特别是施工参数和刀具磨损方面。基于深圳地铁12号线相似地层的3个相邻盾构区间工程,对比不同盾构机的盾构掘进施工参数、刀具服役情况及岩渣形态,分析刀具磨损的原因及特征,并进一步对比在长距离软硬交叠地层下EPB/TBM双模盾构和复合EPB盾构的掘进效能。结果表明：双模盾构TBM模式在岩质地层中的推进速度可达到双模盾构EPB模式的2倍及复合EPB盾构的3倍。受土仓压力和刀盘转速影响,刀盘推力和扭矩差异较大的双模EPB模式和复合EPB盾构更易造成刀具异常磨损。双模盾构TBM模式滚刀磨损速度更低,其刀具寿命是双模盾构EPB模式和复合EPB盾构的3～5倍,换刀时间占比为后两者的3/8～1/2,EPB/TBM双模盾构总体掘进效能优于复合EPB盾构。双模盾构TBM模式的岩渣中岩片更多且形状细长而扁平,在岩石地层中EPB/TBM双模盾构掘进效率优于复合EPB盾构。     

服装用复合保暖材料的设计与开发

对于服装用的复合保暖材料的保暖机理进行了探讨,并且主要是从原材料的选择、性能的要求以及加工工艺这几个方面进行了分析,通过这些方面的分析,对于复合保暖材料的设计和开发总结出了一些思路,提出了在实际工作中应该注意的问题,以及指出复合保暖材料在服装上的应用具有广阔的前景。     

复合摆动式新型无钟布料装置运动规律的研究

分析了复合摆动式新型无钟高炉炉顶布料装置的机构组成原理，建立了倾动和转动数学模型。     

基于新法规的填充材料测试系统开发及应用

根据ECE R129法规的要求,设计了儿童约束系统进行侧面碰撞试验时使用的侧撞门填充材料的测试设备,主要包括球头结构、电磁释放机构,配合加速度传感器和数据采集器构成了填充材料的测试系统.使用该系统对多种材料进行了测试,最终找到了满足法规要求的材料组合.     

环氧胶粘复合涂层气固冲蚀磨损特性研究

利用喷射式气固冲蚀磨损试验装置，研究了环氧胶粘复合涂层气固冲蚀磨损的特性。结果表明：最大冲蚀率发生在７５°攻角，冲蚀率随磨粒量、冲击速度的增大而增加。冲蚀机理为低攻角时，涂层以有机体发生不均匀扯离撕裂、呈微米级片层脱落磨损为主；高攻角时，涂层以有机体发生弹性溃裂、呈微米级片层脱落和填料严重破碎脱落方式磨损为主。     

微弧氧化WE43镁合金人工髋关节摩擦磨损行为研究

在硅酸钠体系中对WE43镁合金人工髋关节进行微弧氧化,采用扫描电镜（SEM）观察微弧氧化膜层表面微观形貌,进而进行摩擦磨损性能试验,探讨其磨损机制。结果表明,经微弧氧化后可得到生长均匀、致密的氧化层;微弧氧化膜层具有一定的减摩效果和抗循环疲劳的能力,抗磨效果良好;微弧氧化WE43镁合金在低中载荷下磨损机制为磨粒磨损,高载荷下为磨粒磨损与剥落磨损并存。     

半金属摩擦材料的摩擦磨损性能及磨屑形貌

采用D MS定速式摩擦试验机 ,测定 3种金属纤维 (钢纤维、黄铜纤维和紫铜纤维 )增强的半金属摩擦材料与灰铸铁在不同温度下滑动摩擦的摩擦磨损性能 ,并收集磨屑 ,借助SEM扫描电子显微镜 ,观察、分析磨屑的形貌 ,研究材料磨损的内在机制 .研究结果表明 :紫铜纤维增强的摩擦材料与灰铸铁间的摩擦因数最稳定 ,磨损率最低 ;低温时 ,3种材料的磨屑均比较细小 ,在少数大颗粒的表面可以观察到较深的划痕 ,有的带有明显的裂纹 ,说明该磨损主要由犁沟及微切削作用引起 ;高温时 ,磨屑多呈较大的块状或薄片状 ,这是粘结剂的高温分解和摩擦表面膜的热裂分解所致 ;对于铜纤维 (黄铜或紫铜 ) ,在摩擦过程中还会发生铜在对偶表面的涂抹现象 ,这也是影响其摩擦磨损性能的一个重要因素     

WC/45钢复合材料的温压烧结工艺及其磨损性能

选取尺寸为0．076～0．100mm的WC颗粒为增强相，45钢为基体，系统地研究了粉末冶金真空烧结法制备颗粒增强钢基复合材料的温压烧结工艺，考察了常温压制烧结和温压烧结两种工艺条件下材料的滑动摩擦磨损性能．结果表明：对于509／6WC 50E钢(质量分数)粉末，采用硬脂酸锌作润滑剂，在压制温度为140℃、压力为320kN时，得到了较为理想的压坯密度(9．4362g／cm^3)，其相对密度达到91．6％，比常温压制的压坯密度(9．1292g／cm^3)提高了3．4％．销盘磨损试验结果表明：温压试样的耐磨性分别是15Cr高铬铸铁的2．9倍，20Cr高铬铸铁的2．6倍，同样工艺条件下常温压制试样的2．8倍，通过扫描电镜分析了复合材料的磨损机理。     

影响碳化物硬质颗粒堆焊材料耐磨性的冶金因素

对含有不同碳化物硬质颗粒的几种堆焊材料进行了宏观硬度及显微硬度测定，分析了堆焊材料的显微组织和相结构，并在不同的磨损条件下测定了堆焊材料的耐磨性。研究结果表明，堆焊材料中碳化物硬质颗粒类型、数量、尺寸以及基体金属的成分、显微组织和性能等各方面均会明显影响堆焊材料的耐磨性。     

Numerical surface characterization of wear debris from artificial joints using atomic force microscopy

Study on surface features of wear particles generated in wear process provides an insight into the progress of material failure of artificial joints. It is very important to quantify the surface features of wear particles in three dimensions. In this study, a new approach using atomic force microscopy was proposed to carry out 3D numerical surface characterization of wear debris generated from artificial joints. Atomic force microscopy combined with image processing techniques was used to acquire appropriate 3D images of wear debris. Computerized image analysis techniques were then used to quantify surface texture features of wear debris such as surface roughness parameters and surface texture index. The method developed from the present study was found to be feasible to quantity the surface characterization of nanoand micro-sized wear debris generated from artificial joints.     

A bionic artificial joint system and investigation of tribological performance

Joint replacement is one of the most common and successful operations in orthopaedic surgery. It consists of replacing painful, arthritic, worn or cancerous parts of the joint with artificial surfaces shaped in such a way as to allow joint movement. The polyethylene component has been implicated as the key factor affecting the lifetime of these prostheses. This paper introduces a bionic artificial joint system which aims to prolong the lifetime of such prostheses. Included are bionic system design, investigation of bionic therapeutic lubricants and analysis of the mechanical properties of hip prostheses. Possible future developments which might improve artificial joints are also discussed. Supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 50105014), Science and Technology Committee of Shanghai (Grant No. 04 QMX1442), Shanghai Leading Academic Discipline Project (Grant No. Y0102) and Graduate Innovation Fund of Shanghai University (Grant No. A.16-0109-07-002)     

超级电容器电极材料的研究进展

超级电容器是介于传统电容器和蓄电池之间的一种新型储能装置。简述了不同电极材料的超级电容器的工作原理,综述了近年来超级电容器电极材料的研究进展以及现状,并探讨了其发展方向和研究重点。     

人工关节材料及其表面改性研究进展

人工关节是替代病变或损伤关节的植入性假体,除了应满足生物相容性要求外,必须具备足够的抗磨损能力。本文综述了目前使用的不同人工关节材料的性能,以及为提高抗磨损能力而对各种材料进行改性处理的新方法,提出在人工关节表面加工微纳结构来提高其抗磨损性能和生物相容性的新思路。     

耐磨料磨损材料数据库系统构成及实现

以磨料磨损工作系统(AWWS)为基础,采用Delphi软件建立了耐磨料磨损材料数据库系统(AWRMDS).通过AWRMDS,实现对耐磨料磨损材料的信息存储、管理、查询等功能,从而采用定量关系进行选材,为生产工艺提供辅助依据.     

基于正交试验和回归分析的羽绒服装样板缩率研究

为揭示影响羽绒服装缩率各影响因素的重要程度及其和缩率之间的定量关系,采用正交试验方法,选择羽绒填充量、绗线间距、含绒量为因素,结合极差分析法探讨各因素对缩率的重要程度,并建立缩率与各影响因素的多元线性回归方程.结果表明,影响羽绒服装样板缩率各因素的主次顺序为:羽绒填充量绗线间距含绒量;对回归方程的显著性和系数显著性探讨表明,回归方程对垂直绗线方向缩率具有显著性影响;回归方程的建立能够有效提高羽绒服装样板制作的准确性,为其他填充类服装制板提供理论参考.