佳木斯大学生物医学材料省级重点实验室情况简介

生物医学材料重点实验室为“十五”期间省属首批建设30个省级高校重点实验室中的一个。本实验室以佳木斯大学为主要依托单位，在校内对材料科学学科、口腔医学学科、基础医学学科、测试中心、实验动物中心、化学药学等进行重组与调整，并联合哈尔滨工业大学材料科学与工程学院，实现学科类的交叉和校际间的联合的省级重点实验室。     

激光重熔高速电弧喷涂FeNiCrAl涂层的组织与断裂韧性

采用激光技术对高速电弧喷涂FeNiCrAl涂层进行重熔处理.分析了重熔前后涂层的组织结构、物相成分、显微硬度与断裂韧性.结果表明:重熔后,喷涂层片层状堆叠结构与孔隙得到消除,组织结构变得均匀、致密,涂层与基体由机械结合变为冶金结合.喷涂层物相主要有α-Fe及金属间化合物AlFe₃,AlFe和Al_0.4Fe_0.6,重熔后,生成了新相Fe-Cr,［Fe, Ni］固溶体和碳化物NiC_○x.重熔后涂层的平均显微硬度为7.79GPa,约为基体硬度(2.5GPa)的3倍,约为喷涂层硬度(6.0GPa)的1.3倍.载荷为4.9,9.8N时,喷涂层的压痕尖头出现裂纹,涂层平均断裂韧性为1.20MPa·m^1/2,载荷为2.94~9.8N时,重熔后涂层的压痕尖头均没有观察到裂纹.     

医用可降解Mg-3Zn-0.5Sr合金耐蚀性及细胞毒性

采用仿生法在Mg-3Zn-0.5Sr合金表面制备涂层,通过SEM,EDS和XRD分析表征涂层形貌和结构;采用电化学实验和浸泡腐蚀实验来研究涂层对合金降解速率的影响;采用生物毒性实验验证有无涂层Mg-3Zn-0.5Sr合金的毒性等级.实验结果表明:在Mg-3Zn-0.5Sr合金表面可以沉积致密的羟基磷灰石(HA)涂层,厚度约为30~40μm,HA涂层可以有效地降低Mg合金的降解速率;在体积分数为25%的有无涂层合金浸提液中培养细胞4d,细胞相对增值率均超过100%,有无涂层合金的细胞毒性均为0级.     

基于极化曲线的镁水泥混凝土中钢筋腐蚀试验

针对西部盐湖地区出现破坏盐湖资源环境生态平衡的镁害问题,结合西部盐湖地区建筑材料受盐卤腐蚀破坏严重的状况,模拟西部盐湖环境条件,进行镁水泥钢筋混凝土中不同涂层钢筋的室内快速腐蚀试验.镁水泥混凝土中的裸露钢筋作为对照组,其他经过涂层处理的四组钢筋作为试验组;通过CS350电化学工作站对钢筋的电化学腐蚀行为进行研究,分析镁水泥钢筋混凝土中不同涂层钢筋的极化曲线以及钢筋腐蚀速率.试验结果表明:各种涂层防腐效果从高到低依次为环氧树脂涂层、杰美特涂层、美佳丽涂层、新美特涂层;环氧树脂涂层的腐蚀速率为裸露钢筋腐蚀速率的1/1 600~1/2 000,新美特涂层的腐蚀速率为裸露钢筋的1/20~1/30.     

防止涂料腐蚀的电化学检验方法

本文阐述了电化学方法研究涂层金属的腐蚀行为,探讨涂层对金属的保护作用机理以及采用电化学指标评价涂层的使用寿命,是目前较为广泛采用的方法.     

电化学合成聚苯胺涂层防护性能的研究

采用循环伏安法在Q235钢表面电化学合成了聚苯胺涂层,通过极化曲线评价了扫描方式、电位区间、扫描速率、循环次数等电聚合参数对聚苯胺涂层在Q235钢耐腐蚀性能方面的影响,结果表明:合成条件对聚苯胺涂层的防护性能影响显著.在0.1 mol/L苯胺+0.3 mol/L草酸溶液中,循环电位区间–0.5~1.6 V,扫速10 m V/s,连续扫描5个循环,可获得最佳防护性能.该涂层在3.5%Na Cl溶液中对Q235钢具有较好的保护作用.扫描电镜观察表明:聚苯胺膜具有颗粒状纤维状结构.     

嗜蜡菌R的代谢特性及其摄取烷烃的机理研究

利用石蜡为惟一碳源从辽河油田油水样品中驯化筛选出一株强降解固体石蜡的菌R,初步鉴定为脲芽孢八叠球菌(Sporosarcina urea Kluyver and Niel).该菌发酵液具有较强的排油活性及稳定的乳化能力,可使油水界面张力降低55.9%,其胞外生物表面活性剂被确定为阴离子型的水溶性产物.对其胞外脂肪酸进行了GC/MS的定性分析,确定其主要为十四酸、十六酸和十八酸.对该菌在水溶性不同的底物中培养,发现其细胞表面疏水性具有调适作用,推测该菌摄取烷烃的模式不是单一的.     

热处理对镍基合金涂层与基体结合界面的影响

通过热浸镀法在普碳钢表面成功制备镍基合金涂层.为了提高镍基合金涂层与钢基体之间的结合强度,对镀有镍基合金涂层的基体进行了热处理.研究了热处理前、后结合界面处的显微组织和力学性能.结果表明,与热处理前相比,热处理后界面附近的涂层中析出物长大,界面处存在不连续块状铁的硼化物,界面两侧镍、铁互扩散距离增加,靠近界面的过渡带由5～8μm变为20μm.热处理前、后涂层均由γ-(Fe,Ni)、CrB、Cr2B和Cr3C2等相组成,过渡带相组成为γ-(Fe,Ni)、微量CrB和Fe23(C,B)6.热处理后,显微硬度由界面向涂层内逐渐增加,界面结合强度由140MPa提高到200MPa.     

前驱体碳化复合等离子熔覆涂层

以钛铁粉、铬粉、铁粉和碳的前驱体（蔗糖）等为原料,通过前驱体碳化复合技术制备了碳化复合粉,并利用等离子熔覆技术在Q235钢表面制备了Fe-Cr-C和Fe-Cr-C-Ti涂层.采用X射线衍射和扫描电镜对涂层的相组成和显微组织结构进行了分析.结果表明:Fe-Cr-C涂层由（Cr,Fe）₇C₃初生碳化物和菊花瓣状分布共晶碳化物（Cr,Fe）₇C₃与奥氏体组织组成;Fe-Cr-C-Ti涂层由原位合成的TiC相和（Cr,Fe）₇C₃共晶相与奥氏体相构成.这两种涂层与基体之间都是冶金结合.涂层中碳化物TiC的体积分数呈现梯度分布,并且涂层的熔合区和中部区域TiC颗粒形状多为等轴状颗粒,涂层的表层区域部分TiC颗粒多为树枝晶颗粒.与Fe-Cr-C涂层相比较,Fe-Cr-C-Ti涂层的抗开裂性更好.Fe-Cr-C和Fe-Cr-C-Ti两涂层的平均显微硬度约是750HV_0.2,是基体金属的3.2倍,从涂层表面到熔合区相差不大.     

石墨基体等离子喷涂TiC涂层耐烧蚀性能研究

采用等离子喷涂方法在石墨基体上制备出较为致密的Mo黏结层和TiC耐烧蚀涂层,利用SEM,XRD表征氧乙炔烧蚀试验前后涂层的表面形貌与相结构.结果表明:随着烧蚀距离减小,涂层质量烧蚀率呈现先增加后减小的趋势,最终趋于稳定;随着烧蚀时间增大,致密化区域快速增大,涂层质量烧蚀率略有增加.烧蚀过程中涂层经历了点状熔融、线形连接、网状连接和完全致密4个过程.TiC涂层在高温燃流作用下氧化生成TiO2并熔融,在燃流冲刷和表面张力作用下发生黏性流动,形成TiO2致密层,从而减小了机械剥落,降低了涂层质量烧蚀率.