医用钛合金表面改性的研究进展

从金属植入体与生物环境的界面反应,以及钛植入体表面现阶段存在的主要问题出发,叙述了近年来钛表面生物活性、生物相容性、血液相容性、抗菌性涂层的制备、结构及性能,重点总结了应用等离子体喷涂技术制备羟基磷灰石涂层、硅酸盐陶瓷涂层、纳米ZrO2涂层、纳米TiO2涂层,以及采用等离子体浸没离子注入/沉积技术对钛合金表面进行离子注入和薄膜沉积的研究结果。最后,基于钛硬组织植入体表面需求,指出钛硬组织植入体表面改性设计与制备应注重改性层的综合生物学性能及力学安全性。

20钢复合渗铬生长纳米结构Cr2N/CrN层

对经离子渗氮处理的20钢,进行610℃下不同保温时间的盐浴渗铬,获得了不同时期的复合渗铬层。利用光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜及能谱仪、透射电镜对这种复合渗铬层的形成过程进行研究。结果表明,复合渗铬层主要由铬氮化合物相组成,其形成是在消耗原离子渗氮化合物层的基础上实现;并且,在复合渗铬初期,复合渗铬化合物层主要由CrN相组成,在复合渗铬后期,原CrN相化合物层的最表层开始转变为Cr2N相,因而形成较致密的Cr2N/CrN双层结构渗铬层。横截面透射电镜观察表明,所制备的Cr2N/CrN双层结构为纳米结构渗铬层（CrN晶粒在100nm以下,Cr2N晶粒在100～300nm之间）。摩擦学性能测试显示,这种纳米结构复合渗铬层有降低渗层摩擦系数的趋势。

H13钢550℃复合渗铬工艺研究

通过光镜、扫描电镜、X射线能谱仪、X射线衍射仪和AUTOLAB电化学工作站研究了H13钢在540～560℃离子渗氮8h再进行550℃低温盐浴复合渗铬后的表层相组织结构的转变。在550℃复合渗铬6h后CrN化合物层平均厚度为5μm,化合物层的显微硬度为1500HV。渗铬层主要由最外层的CrN、中间的扩散层和内部剩余的氮化物层组成。内部的氮化物层会随渗铬时间的延长而消失,转变的过程为ε-Fe2N!γ′-Fe4N!α-Fe。获得高硬度和强耐腐蚀性的表面层是由于生成了大量的细小的CrN晶粒。

纳米颗粒增强TiO_2涂层的制备及其防污性能

为提高二氧化钛涂层的防污性能,采用KH-550硅烷改性锐钛矿型TiO_2颗粒,并充分分散于二氧化钛凝胶涂层中。通过降解亚甲基蓝溶液、细菌贴附试验、藻类贴附试验,分别评价了涂层的光催化性能、抗菌性能及抗藻类附着性能,并利用激光共聚焦显微镜及扫描电子显微镜对藻类在涂层表面的附着情况进行分析。结果表明,添加TiO_2纳米颗粒涂层的防污性能较未添加TiO_2纳米颗粒涂层有较大程度的提高。添加粒径为5~10 nm TiO_2颗粒的二氧化钛涂层对小球藻、三角褐指藻及小新月菱形藻的附着降低率分别达到了92.1%、71.5%和62.1%,相较于纯二氧化钛涂层对3种藻类的附着降低率分别提高了29.7%、68.4%和43.5%。TiO_2颗粒的加入可以有效地提高涂层的光催化性能,光催化使得涂层具有亲水、抗菌及自清洁的性能进而有利于提高涂层的防污性能。

W18Cr4V低温盐浴硅铬共渗工艺及渗层性能研究

对W18Cr4V钢试样离子渗氮后在900℃以下进行盐浴硅铬共渗,分析了复合渗铬层的成分、组织、相结构和力学性能,并将硅铬共渗试样与单纯渗铬试样进行了耐磨性对比实验。结果表明,低温盐浴渗铬中添加硅能够增加铬的扩散速度,有效增加渗铬层厚度,提高渗铬层硬度、耐磨性,从而获得更佳的渗铬效果。

提高土工试验成果准确性的研究与探讨

分析土工试验成果在工程地质勘察中的重要意义,寻找从野外取样到室内试验各环节中影响试验最终成果准确性的原因,并提出预防措施,从而为建筑工程设计提供准确、可信的土工试验成果报告。

土的含水率试验三种比对方法探讨

介绍土工试验中3种含水率试验方法,即烘干法、酒精燃烧法和微波法,并通过比对这3种方法的试验数据,认为用微波法在测定含水率的方法中较其他两种方法更经济和实用,准确度也较高。

钽金属促成骨特性在骨内植体材料中的应用进展

钽金属具有良好的生物相容性和机械特性,其骨诱导性和骨传导性优于钛金属,被认为是理想的骨内植体材料。多孔钽涂层因具备理想的孔隙率、弹性模量、摩擦系数,并能有效诱导骨组织内生,成为近年来的研究热点之一,在骨科和口腔科的临床治疗中也逐步得到应用。不仅如此,在骨内植体材料领域,钽作为纳米结构涂层材料、多孔支架材料、合金材料等所显示出的促成骨特性受到关注。鉴于此,作者就钽在不同应用中的表现作一综述,意在为其未来的研发和应用提供有价值的参考。