可降解生物医用多孔Zn基支架研究进展

目前,治疗创伤、先天畸形、肿瘤组织切除等原因造成的大段骨缺损仍是骨科手术面临的主要挑战。利用骨组织工程支架代替自体骨移植在缺损部位进行骨重建为解决该问题带来新的方案。鉴于理想骨组织工程支架应具备良好生物相容性、适宜生物降解性、与骨组织相匹配的力学性能以及抗菌性等特征,多孔Zn基支架可能成为理想骨组织工程支架的最佳候选者。然而,近些年的研究发现目前开发的多孔Zn基支架存在力学性能差、体外浸泡及植入体内初期降解速率相对较快导致过量Zn 2+释放、高浓度Zn 2+能够抑菌杀菌但也会使Zn基支架细胞毒性增强进而导致支架植入体内后出现骨整合延迟等问题。鉴于此,近些年关于多孔Zn基支架的研究主要聚焦于改善支架力学性能、调控支架降解速率,同时赋予支架抑菌杀菌性能和良好生物相容性等方面。研究者们主要采取了对多孔Zn支架进行合金化处理、控制孔隙率、控制孔隙形貌和尺寸等手段来提高多孔Zn基支架的力学性能,同时实现对多孔Zn基支架降解速率的调控。此外,也有研究者利用电偶腐蚀原理调控多孔支架的降解速率。由于多孔Zn基支架降解过程中释放的Zn 2+严重影响支架的抑菌杀菌性能和生物相容性,且抑菌杀菌性能和良好生物相容性对Zn 2+浓度需求恰好相反,故目前对于同时赋予支架抑菌杀菌性能和良好生物相容性的有效手段仍在探索研究中。本文归纳了可降解多孔Zn基骨组织工程支架在制备方法、力学性能、生物降解性能、抑菌杀菌性能和生物相容性等方面的研究进展,分析了多孔Zn基骨组织工程支架面临的问题并展望了其前景,以期为制备力学性能优异、降解速率适宜可控并同时具备抑菌杀菌性能和良好生物相容性的多孔Zn基骨组织工程支架提供参考。

碳纤维-铜复合材料研究

综述了碳纤维-铜基复合材料的发展历程,总结了目前国内外对碳纤维-铜基复合材料的制备工艺与性能的研究进展,展望了碳纤维-铜基复合材料在我国的发展趋势和前景.

钛合金表面原位生成钛酸钾生物陶瓷涂层的制备及其生物相容性

采用原位干混合煅烧合成法在钛合金基体上成功制备了K2Ti6O13涂层,并对涂层的微观形貌、相组成、涂层-基体的结合强度进行了研究,通过模拟体液实验对其生物活性进行了评估。结果表明,涂层与基体间结合牢固,能够经受空冷条件下的冷热冲击,热膨胀系数的良好匹配是结合强度提高的主要原因。涂层粗糙的表面和气孔可为骨的向内生长提供有利位置。经模拟体液浸泡,涂层表面形成了钙磷比接近人体骨骼的钙磷层,表明涂层具有良好的生物活性。

原位TiC-AlN/Al复合材料制备及炉内气氛对反应的影响

本文首先依据化学热力学和动力学原理进行了本研究原位反应体系的母合金的研究，然后用Ａｌ－Ｔｉ－Ｍｇ合金直接Ｃ化和Ｎ化加电磁、气动双重搅拌法制备出原位ＴｉＣ－ＡｌＮ／Ａｌ复合材料。根据在真空感应炉中取出的不同反应时间的反应动力学试样的相组成和元素组成及所对应的炉内ＰＯ２的测试结果，分析了炉内气氛对反应过程和最后反应产物的影响。

稀土元素的热力学特性及在金属基复合材料中的应用

稀土元素具有许多独特的性质，少量稀土元素的存在能极大地影响金属材料的结构与性能。本文在分析稀土元素热力学特性的基础上，从物理化学角度和复合材料结构与性能的关系上，讨论了稀土元素对金属基复合材料的影响。在铝基复合材料中加入Ｌａ系元素后，由于形成了Ａｌ－Ｌａ金属间化合物，从而使其耐热性能有明显增加，同时稀土元素的加入也可使Ａｌ基体晶粒细化，使复合材料的综合机械性能得到改善，此外还有提高耐腐蚀性能的效果。在镁基复合材料方面，由于加入稀土元素后可增加镁合金的力学性能并可提高其耐温性，而且改善其加工性能，因而扩大了选择镁合金作为复合材料基体的应用范围。关于最近研制成功的纳米级Ｍｇ－Ｙ金属间化合物颗粒原位增强复合材料方向，由于所生成的颗粒很细，使该种复合材料的延伸率大大提高，而且还具有高温强度高又耐腐蚀的特点。

原位AlN－TiC粒子增强铝基复合材料

在真空感应炉中，９００－１２００℃，以合适的方位将含Ｎ，Ｃ原子的气体注入熔融的含Ｔｉ等的铝合金中，直接原位反应生成０．２－１．２μｍ的ＡｌＮ和２─５μｍ的ＴｉＣ粒子．均布于铝合金基体中，制成性能优异的复合材料．本工艺具有增强颗粒生成速度快的特点．

金属基复合材料界面特征与力学性能

金属基复合材料的界面特征在很大程度上决定这种材料的性能。本文分析了金属基复合材料界面的特性，阐述了界面特性与力学性能之间的内在规律，利用二组元模型解释了界面上服性化合物厚度与力学。性能之间的数学联系。

各向异性Sm_2Fe_(17)N_x磁粉的结构与磁性能

研究了Sm2 Fe17Nx 磁粉的制备、结构与磁性能 ,发现Sm Fe合金的铸态组织主要由Sm2 Fe17、α Fe和SmFe2 三种物相组成 ,而经过 10 0 0℃均匀化退火 4 8h处理后富Sm的SmFe2 相基本消失 ,α Fe相的晶粒变小 ,数量减少。随着氮化时间延长到 10h ,Sm2 Fe17相始终未改变其Th2 Zn17型结构 ,而氮原子浓度增加 ,所有的X射线衍射峰均向小角度方向移动 ;但在氮化时间超过 10h后 ,物相要发生变化 ,导致磁性能降低。在 5 0 0℃下流动的氮气氛中对Sm2 Fe17合金氮化 2、4、6、10h未加磁场取向的磁粉中 ,以氮化 6h的磁性能值最高 :σr =35 4 4Am2 /kg(emu/g) ,Hc =5 8kA/m(72 9 0 3Oe)。磁性能值偏低的原因与测量磁场较低 。

Sm_2Fe_(17)和Sm_(10.5)Fe_(88.5)Zr_(1.0)的氮化行为

通过真空电弧炉制备了Sm2Fe17和Sm10.5Fe88.5Zr1.0母合金,铸态Sm2Fe17先经均匀化处理后再氮化,而Sm10.5Fe88.5Zr1.0则不经均匀化退火而直接在高纯氮气中氮化。运用扫描电子显微镜和X射线衍射技术对其氮化行为进行了研究。薄片扩散实验表明氮在Sm2Fe17中的扩散要比在Sm10.5Fe88.5Zr1.0中的扩散快。运用Fick第二定律通过理论计算得出直径为20μm的Sm2Fe17合金和Sm10.5Fe88.5Zr1.0合金球形粉末粒子,实现充分氮化的时间为10h和16h。实际粉末实现完全氮化的时间要比理论计算的时间少。这和粒径分布、颗粒表面状态、氮化过程产生的微裂纹以及实际条件和理想条件的差异有关。对于直径为20μm的粉末,氮化时间为6h时氮化已基本完成,氮化时间过长,Sm2Fe17Nx会发生分解。

自生TiC_w－AlN_p／Al复合材料中TiC_w相的形成和分布

用固－气－液三态反应方法和合适的冷却条件制备了自生ＴｉＣｗ－ＡｌＮｐ／Ａｌ复合材料。讨论了ＴｉＣｗ晶须的形成机制和强化特点；并用电子显微镜观察了基体被部分腐蚀掉的ＴｉＣｗ－ＡｌＮｐ／Ａｌ复合材料中ＴｉＣｗ的立体形貌和空间分布特征。

原位TiC-AlN/Al复合材料增强体体积分数的测定

依据Ａｌ基体极易被烧碱水溶液腐蚀，而ＴｉＣ和ＡｌＮ陶瓷粒子化学稳定性很高而不易被碱水溶液腐蚀的特点，采用１０％ＮａＯＨ腐蚀法对ＴｉＣ－ＡｌＮ／Ａｌ复合材料进行了两种增强体的体积分数的分别定量测定。实验证明这种方法对自生金属基复合材料增强体体积分数的测定简单、有效，从而对更精确的研究自生金属基复合材料微观组织与力学性能的关系提供了良好的数据基础。

原位TiC-AlN/Al复合材料中AlN/Al界面的微结构的研究

本文用透射电镜（ＴＥＭ）的衍射技术和高分辨电镜（ＨＲＴＥＭ）研究了用原位固－气－液三态反应法制备的原位ＴｉＣ－ＡｌＮ／Ａｌ复合材料中ＡｌＮ颗粒与Ａｌ界面的微观组织结构，发现ＡｌＮ／Ａｌ界面两侧晶体的两个晶面存在平行关系：（１０１）ＡｌＮ∥（１１１）Ａｌ。作者从金属固溶和金属结晶理论出发，分析了ＡｌＮ／Ａｌ界面微结构的形成机制，较好地解释了原位ＴｉＣ－ＡｌＮ／Ａｌ复合材料中界面结合较好的原因。

原位金属基复合材料的制备原理及工艺

简述了原位自生增强体金属基复合材料的制备原理及工艺。基于热力学和动力学原理，讨论了自生增强体的形成机制，展望了这种新型复合材料的工业应用前景。

纳米氧化物粉体的制备

综合介绍了近十年来纳米氧化物粉体的各种制备方法及其适用性。

制备Sm_2Fe_(17)N_x稀土永磁粉的工艺研究现状

综述了制备Sm_2Fe_(17)N_x稀土永磁粉的主要方法,指出对现有工艺的深入研究与不断改进、开发新工艺、开创新技术,探索出一条成熟的、经济实用的生产工艺线路,对获得高性能的Sm_2Fe_(17)N_x磁体,并使之成为具有竞争力的第四代稀土永磁体,有相当重要的意义。此外还对如何控制工艺中影响Sm_2Fe_(17)N_x磁性能的一些主要因素做了简要分析。

原位AIN—TiC粒子增强铝基复合材料

在真空感应炉中，９００－１２００℃，以合适的方位将含Ｎ，Ｃ原子的气体注入熔融的含Ｔｉ等的铝合金中，直接原位反应生成０．２－１．２μｍ的ＡｌＮ和２－５μｍ的ＴｉＣ粒子，均布于铝合金基体中，制成性能优异的复合材料，本工艺具有增强颗粒生成速度快的特点。

纳米金属基复合材料、生物材料、磁性材料及界面微结构的研究进展

综述了纳米复合材料、生物材料、磁性材料及界面微结构的研究进展;特别是该课题组近 几年在金属基复合材料、钛基生物医学材料和双相纳米永磁复合材料界面等微观结构的研究成果.

光功能材料

介绍了几种典型的光功能材料,并对激光材料、非线性光学材料、光记录材料的研究进展及应用开发进行了综述。

Sm-Fe基化合物磁性材料研究进展

较为全面地介绍了Sm-Fe基化合物的类型及其相互关系,阐述了Sm-Fe基氮化物磁性材料的研究现状和存在问题,最后展望了Sm-Fe基氮化物的研究方向和发展前景.

Cu-Al合金内氧化工艺的研究

对Cu-Al合金的内氧化工艺及其动力学进行了实验研究。结果表明:Cu-Al合金内氧化主要发生在初期较短的一段时间内(本实验条件下10min左右),内氧化动力学曲线具有抛物线特征。提高内氧化温度可大大缩短完成内氧化所用的时间,实际内氧化宜采用较高的温度。与Al的固溶强化相比,Al_2O_3粒子的弥散强化不仅大大提高了电导率,而且显著提高了材料的硬度。实验条件下以1223 K×0.5h内氧化工艺制备的Cu-Al_2O_3复合材料性能最佳,其中电导率可达49m/Ω·mm^2(84.5％IACS),硬度可达HRF98。