多孔钛的制备及磷灰石涂层的仿生沉积

作者提出了制备多孔金属材料的有效方法：利用混和金属粉末和有机粘稠剂,经双氧水发泡和烧结,可得到多孔材料,其材料的孔隙率和孔径大小能在制备过程中进行控制;采用钛珠在真空中烧结形成多孔钛结构亦可制备了多孔钛．制成多钛孔材料后,采用一种简单的沉积方法在上述两种多孔钛表面沉积磷灰石涂层,试验表明,沉积的涂层在不同的基体表面上呈现出不同的特征形貌,在光滑的活性表面,可形成晶种均匀．晶体呈片状生长的网状结构;在基体的粗糙、尖锐处,其基体表面能高,可形成更多的晶种,而晶体生长受限,仅能形成亚微米级的团聚微晶．     

聚氨酯多孔涂层制备与表征

利用相转变原理以及湿相浇铸法制备聚氨酯致密和多孔涂层.观察结果表明多孔样品的表面形貌如孔径等主要受质量分数和空气相对湿度的影响.为测试聚氨酯涂层的性能,将样品在Hank's模拟体液中进行浸泡实验,并且对不同样品的亲水/疏水性以及血液相容性进行检测.结果表明在相转变过程中聚氨酯多孔涂层的孔径变化规则有序,并且孔径变化范围为1～30 μm.在Hank's模拟体液中浸泡3个月之后,聚氨酯多孔涂层表面基本没有变化并且涂层没有从基体表面脱落.接触角测量结果表明多孔涂层表面呈强疏水性.此外聚氨酯多孔涂层的血小板粘附量最少,并且延长了抗凝血时间,说明其具有良好的血液相容性.     

生物陶瓷人工关节柄H-Z涂层材料的研究

研究了羟基磷灰石(HA)与含钇的四方多晶ZrO2(Y-TZP)复合制备人工关节柄部的多孔生物陶瓷涂层材料的问题.经XRD和SEM分析了涂层材料的相结构和微观结构及人工关节柄部与骨组织结合情况,同时测定了人工关节及涂层材料的性能,并进行了体外降解及动物实验.实验表明:人工骨多孔涂层H-Z的平均气孔率Pa为34.95 %,吸水率Wa为8.63 %,体积密度ρ=3.84 g/cm3,断裂韧性KIC=10.95 MPa·m1/2,显微硬度HV为1 051.微观结构测定H-Z涂层中晶体为t-ZrO2,m-ZrO2,d-TCP和少量HA等晶相,Y-TZP与H-Z涂层结合良好,具有生物相容性、增韧性好和坚硬耐磨的特点,是目前较理想的骨移植材料.     

在多孔钙磷陶瓷表面浸涂溶胶制备HA涂层

采用有机泡沫浸渍工艺制备了具有高孔隙率的多孔钙磷陶瓷,并以此为基体,采用浸涂溶胶的方法在多孔陶瓷网架结构表面成功制备了HA涂层.扫描电镜(SEM)观察样品的孔隙和表面形貌显示,涂层均匀涂敷在多孔陶瓷孔壁表面,形成的涂层中存在着大量由于水分蒸发形成的缩孔.涂层处理对样品的大孔结构没有明显影响,样品仍保持了较高的孔隙率(82.3%±2.8%).X射线衍射(XRD)分析表明,涂层由较纯的HA组成.经不同温度处理后,HA涂层呈现了不同的结晶状态.500℃处理后得到了结晶程度较低的HA涂层,这种涂层有利于提高多孔陶瓷的表面生物活性.对涂层与基体的界面分析后可得,两者之间为紧密的机械锚合.     

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.     

表面多孔涂层对强化凝结换热的影响

为探讨新的强化凝结换热的方法,考虑多孔层界面液体间的剪切效应,建立了蒸气在具有多孔涂层倾斜表面膜状凝结换热的物理数学模型。数值计算结果表明：在一定范围内,表面过冷度、多孔涂层的厚度、渗透率和有效导热系数的增大都不同程度地强化凝结换热,表面倾角引起的彻体力的变化对强化凝结换热的影响很大。与Ｎｕｓｅｌｔ理论预示值对比显示：多孔涂层具有明显的强化膜状凝结换热的作用,而多孔层的弥散作用是强化凝结换热的主导因素。多孔涂层特征参数的优化研究可为进一步的实验研究提供理论指导。     

涂层微磨具的制备及磨削表面质量实验研究

采用真空射频溅射的方法制备涂层微磨具，探讨了微磨具表面涂层制备机理，针对黄铜材料进行涂层微磨具的磨削表面质量实验研究，分析不同加工工艺参数和因素对涂层微磨具磨削表面性能的影响规律.实验结果表明，随着不同涂层微磨具磨削速度的增大，磨削深度和进给速度的减小，黄铜表面粗糙度呈现减小的趋势，表面形貌更加光滑，表面质量更好;在相同的磨削工艺参数下，与未涂层微磨具相比，涂层微磨具的磨削力值更低;相同粒度的涂层微磨具和未涂层微磨具比较，涂层微磨具表面粘结磨屑现象得到改善，在一定程度上增加了涂层微磨具的使用寿命.     

基于多孔属性的环保型路用涂层性能

为降低路面温度、缓解沥青路面车辙病害的同时兼具净化汽车尾气功效以改善道路使用环境,优选多孔属性材料为功能材料,制备了具有降温和净化空气功效的WEPC(环保型多孔涂层)路用涂层,分析功能材料掺量对涂层基本性能的影响规律,借助室内外测温试验全面评价了不同涂刷量下WEPC涂层的降温效果。借助空气净化性能试验箱对WEPC路用涂层试件在升降温过程中的汽车尾气成分及含量进行了测试,全面评价不同温度下WEPC涂层的净化空气效果。通过表面构造深度和抗滑摆值试验、磨耗试验、车辙试验及耐久性试验等确定了WEPC涂层的路用性能,采用扫描电镜和红外光谱分析手段研究多孔属性的环保型路用涂层材料的微观结构。结果表明:功能材料掺量(质量分数,下同)为20%时WEPC涂层具有良好的基本性能;WEPC涂层具有良好的降低路面温度功效,涂刷量越大降温效果越显著,降温幅度最高可达10℃,综合WEPC涂层基本性能和降温效果,推荐最佳涂刷量为0.8kg/m~2;WEPC涂层在不同温度下均具有一定的净化空气功效,升温区间下的净化效果较好,其对PM2.5和PM10的净化率可达40%以上,CO_x、NO_x及SO_2的净化率在25%左右;WEPC涂层的抗滑、耐磨耗、高温稳定及耐久性等各项路用性能良好,且均满足相关规范要求;功能型材料能够稳定均匀地分散于涂层材料中,并使涂层材料中出现了一些新的官能团。     

沉积时间对真空离子镀TiC涂层微磨具表面性能的影响

采用真空电弧离子镀膜方法进行微磨具表面涂层制备实验研究,实验选择不同沉积时间做单因素实验进行涂层制备.分析了不同沉积时间的涂层物相组成,研究了不同沉积时间对涂层表面形貌的影响规律,探讨了其对摩擦系数和粗糙度的影响变化规律,以及对涂层厚度的影响规律,选出合理的沉积时间制备涂层微磨具.实验结果表明:钛镀层和金刚石发生界面反应,形成稳定的碳化钛层;随着沉积时间增加,摩擦系数不断增加,而粗糙度逐渐降低,涂层厚度逐渐增加.研究结果为涂层微磨具制备与提高微磨具的耐磨性和使用寿命提供了理论参考和实验依据.     

相分离法制备具有超亲水和水下超疏油性能的SiO2多孔涂层

以硅溶胶和环氧树脂为原料,利用相分离法制备具有超亲水和水下超疏油性能的海绵状SiO2多孔涂层,同时探讨了毛细作用对海绵状多孔涂层超亲水和水下超疏油性能的影响.毛细作用使水滴在三维贯通的多孔涂层表面迅速扩张并形成一层水膜,水膜的存在使得海绵状多孔涂层容易实现超亲水和水下超疏油.该制备方法操作简单、灵活,适用于不同形状、不...     

多孔二氧化钛涂层的表面形貌

为了研究微弧氧化工艺参数对涂层表面形貌的影响以控制表面形貌,用扫描电镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)观察了复合氧化法制备的二氧化钛涂层表面形貌,用X射线衍射(XRD)分析了涂层的相结构。SEM观察结果表明,涂层为多孔凹凸不平的表面。AFM观察结果表明,二氧化钛均由nm级颗粒堆垛而成。XRD分析表明,二氧化钛涂层的晶相为锐钛矿、金红石和单质钛。通过对表面粗糙度的计算可知,微弧氧化时间减少可使表面粗糙度降低,涂层具有极大的表面改性潜力。     

高温快速热处理法制备梯度多孔硅化物-玻璃涂层及性能研究

以MoSi_2和TaSi_2为辐射剂、硼硅酸盐玻璃为黏结剂、SiB_6为烧结助剂,采用料浆浸渍结合高温快速热处理法在纤维状ZrO_2陶瓷表面制备梯度多孔硅化物-玻璃涂层。通过X线衍射仪(XRD)表征涂层表面物相组成;采用扫描电子显微镜(SEM)和激光共聚焦显微镜(CLSM)表征涂层的微观形貌。测试硅化物-玻璃涂层的抗热震性能和辐射性能。结果表明:涂层呈现出表面密实和内部多孔的梯度多孔涂层结构。在1 500℃到室温抗热震循环10次后,涂层表面无裂纹,比多孔结构涂层具有更优异的抗热震性能。硅化物-玻璃涂层在0.3~2.5μm波段室温发射率达0.85。     

铝合金表面纳米化--微弧氧化复合涂层摩擦行为

通过表面机械研磨处理在LY12CZ铝合金表面制备表面纳米化( SNC)过渡层,再采用微弧氧化( MAO)技术对纳米晶过渡层进行微结构重构,设计制备出纳米化-微弧氧化( SNC-MAO)复合涂层,并对比研究了铝合金表面微弧氧化涂层及纳米化-微弧氧化复合涂层的摩擦学行为。与微弧氧化涂层相比,纳米化-微弧氧化复合涂层因硬度较高而具有较好的耐磨性。微弧氧化涂层及纳米化-微弧氧化复合涂层与GCr15钢球对磨时具有相同的磨损机理,为对磨钢球向涂层的材料转移和氧化磨损。     

“新型生物活性硬组织替代材料”通过项目验收

华南理工大学材料科学与工程学院王迎军教授等承担的国家自然科学基金重点项目“新型生物活性硬组织替代材料”于 2 0 0 4年 6月 2 2日通过了由国家自然科学基金委员会工程与材料科学部组织的项目验收 .该项目从材料设计的思想出发 ,设计了生物活性梯度涂层 ,并采用先进的等离子喷涂技术制备出从生物惰性到生物活性、结构由致密到多孔的生物活性梯度涂层 ,经过特殊的后处理 ,涂层的结合强度达到 5 3MPa ,显著高于目前国内外同类材料的性能指标 .动物实验表明 ,所制备的生物活性梯度涂层材料具有很好的生物相容性和生物活性 .该项目对涂层材…     

多孔A/W生物微晶玻璃的制备及其性能研究

骨组织修复材料的多孔结构是其发展的必然方向,本文中运用海绵浸渍法制备了多孔A/W生物微晶玻璃.结果表明,这种多孔生物微晶玻璃的孔径为200~500μm,且抗压强度明显高于其他同类材料.细胞实验显示骨髓基质细胞在这种多孔材料的表面和孔隙中生长良好.     

可降解多孔纯锌支架表面Mg-P生物活性涂层的制备与表征

锌合金作为新型的可降解金属材料展现出很好的应用前景,而具备三维连通孔隙结构的多孔锌支架则很有希望应用于骨组织工程.为了提高多孔纯锌支架的细胞相容性,采用化学转化法在多孔纯锌表面成功制备了Mg-P生物活性涂层,表征了涂层的形貌、厚度、成分和结合力,并研究了涂层对多孔纯锌的降解行为和生物相容性的影响.结果表明,Mg-P涂层由细小的条束状晶粒以一定的取向相互堆叠而成,厚度约为10μm,且与纯锌基体之间结合力良好.经Mg-P涂层处理后多孔纯锌的Zn~(2+)释放速率显著降低,细胞相容性得到了明显改善,具有良好的应用前景.     

自蔓延高温合成及其表面涂层技术

自蔓延高温合成 (SHS)法是一种新兴的材料制备方法 ,而由此衍生的自蔓延高温合成表面涂层技术已成为一种重要的材料表面改性技术。介绍了自蔓延高温合成技术的基本原理、分类及其应用。自蔓延高温合成涂层技术有广泛的应用前景 ,特别是在石化工业中重要设备的防腐中有重要的作用 ,可以带来巨大的经济效益和社会效益。今后对SHS涂层技术的研究将集中在复杂形状工件、金属基板材的SHS涂层制备技术及利用添加剂改善SHS涂层性能等方面     

多孔镍阴极在碱性介质中释氢性能的研究

本文研究了用电镀法制备的各种多孔镍电极的镍锌含量、lg|i|、电极表面积及其在碱性介质中释氢过电位之间的关系。实验结果表明,用电镀法制得的多孔镍电极释氢过电位明显降低(>200mV),塔菲尔参数a、b值约为平滑镍电极的1/2,电极表面涂层是分散均匀的多晶微粒。     

自蔓延高温合成及其表面涂层技术

自蔓延高温合成（SHS）法是一种新兴的材料制备方法,而由此衍生的自蔓延高温合成表面涂层技术已成为一种重要的材料表面改性技术。介绍了自蔓延高温合成技术的基本原理、分类及其应用。自蔓延高温合成涂层技术有广泛的应用,特别是在石化工业中重要设备的防腐中有重要的作用,可以带来巨大的经济效益和社会效益。今后对SHS涂层技术的研究将集中在复杂形状工件、金属基板材的SHS涂层制备技术及利用添加剂改善SHS涂层性能等方面。     

多孔BCP支架及其仿ECM涂层对MG63细胞功能的影响

通过改良冰模板法制备一种由内向外呈放射状排列、全开孔板层状多孔结构的仿生多孔双相磷酸钙(BCP)支架,并在支架表面制备不同的仿细胞外基质(ECM)涂层。通过体外细胞实验,评价支架结构及表面4种仿ECM生物涂层对人成骨肉瘤MG63细胞(MG63)的细胞功能影响。研究结果表明:支架及其仿ECM涂层均无细胞毒性,仿生ECM涂层支架对MG63细胞功能的作用优于未涂层支架,且明胶-透明质酸复合涂层试样对MG63细胞功能的作用优于单一涂层,明胶-透明质酸-掺RGD涂层试样对MG63细胞增殖、黏附、分化功能的作用均优于其他各涂层组。