烧结多孔钛的显微组织和孔隙特征

采用粉末冶金方法，添加聚甲基丙烯酸甲酯作为造孔剂，经1300℃烧结2h获得孔隙度为25％～70％（体积分数），孔隙尺寸为10～10001am的多孔钛。多孔钛具有三维连通的孔隙结构，其孔可以分为两种：一种是分布均匀、而且相互连通的宏观孔隙；另一种是分布在开放贯通的大孔壁上，孤立的近似球形的微孔。其孔隙度、孔隙尺寸及孔隙的连通程度随着造孔剂体积分数和粒度的增大而增大。

烧结工艺对添加造孔剂制备多孔钛性能的影响（英文）

采用粉末冶金法在不同烧结条件下添加聚甲基丙烯酸甲酯造孔剂制备临床骨科用多孔钛,并研究其形态特征及力学性能。研究表明:烧结温度的升高及时间的延迟导致多孔钛孔壁晶粒尺寸的增大和孔隙尺寸的减小,从而提高多孔钛的拉伸强度和弹性模量。与多孔钛相比,未添加造孔剂烧结钛制品的显微组织及力学性能更加依赖烧结温度及时间。这些机制的相对贡献亦受原始粉末结构及氧含量的影响。

一种可用于人骨植入物的多孔钛研究

采用添加新型造孔剂的粉末冶金法,成功制备出力学性能与人骨匹配的多孔钛。多孔钛具有由均匀分布的连通宏观孔隙和孔壁上微米孔隙组成的三维孔隙结构,孔隙度为5～65vol.%,开孔隙率为60～99.7%,平均孔径为10～470m,杨氏模量为0.5～37GPa,抗压强度为0.04～2.2GPa。

粉末冶金多孔钛的研究

采用粉末冶金法在10-3Pa的真空度下烧结多孔钛,获得开孔隙度<50%,孔径分布在5～50μm之间的多孔钛 借助金相显微观察孔隙形貌、利用数理统计方法确定孔径分布、进行压缩试验测定压缩性能 分析了原始粉末的粒度、成型压力、烧结制度对多孔钛的孔隙度、孔径及压缩性能的影响规律 实验结果表明:多孔钛的孔隙度及开孔隙度都随成型压力的增大、烧结温度的升高和烧结时间的延长而降低;孔隙的尺寸随粉末粒度的增大、烧结温度的降低而增大;成型压力增大和烧结时间的延长对孔隙尺寸的影响表现在小孔径孔隙的比例增大,而大孔径孔隙的比例降低;但是粉末粒度变化对多孔钛孔隙度、孔隙尺寸的影响要比成型压力、烧结温度和烧结时间变化的影响强烈的多;多孔钛的开孔隙度越大,其压缩强度越低;当多孔钛的开孔隙度由16%增大至44%时,其断裂强度由0.75GPa降至0.

制备工艺对多孔钛的微观结构和压缩性能的影响

采用粉末冶金法制备出孔隙度为2％～50％（开孔率〉60％），孔径为5～50μm，抗压强度为0．2～1．8GPa，杨氏模量〉6．58GPa的多孔钛．利用金相显微镜和扫描电镜观察多孔钛的显微组织；采用定量金相法测定孔隙尺寸与分布；根据液体静力平衡法测定孔隙度，最后测定其压缩性能．实验结果表明：成型压力增大，孔隙尺寸和孔隙度减小，但孔隙形状未发生显著变化；随着烧结温度的增加与时间的延长，多孔钛的孔隙尺寸和孔隙度都随之减小，孔隙逐渐趋于球形；多孔钛的杨氏模量和压缩强度随孔隙度的增大不断降低．

多孔银的微观结构与纳米压痕法力学性能

采用去合金化法制备多孔银,研究了浓盐酸浸泡处理对多孔结构的影响,利用纳米压痕技术测试多孔银的硬度并研究其与多孔结构的关系.结果表明:多孔银的孔壁尺寸随浸泡时间增长而增大,孔隙度随浸泡时间增长而减小,硬度随孔隙度的增大而增大,多孔银孔壁的屈服强度远高于多晶银.

Ag60．7Al39．3合金的阳极极化行为和去合金化研究

研究了Ag60．7Al39．3合金在H2SO4中的阳极极化行为。线性扫描时，当电压大于临界电位后，随着H2SO4浓度增大，电流密度增长相应加快，而其自腐蚀电位相差不大。在0．1mol／L H2SO4中，0．5V的电压能腐蚀出海绵状的双连续多孔结构，孔径在微米级。0．8V的电压下所得到的银表面形貌呈平行的片状结构。1．0V和1．4V的电压下分别呈块状堆积形貌和波浪形形貌。在0．01mol／L H2SO4中得到的小孔径宽度〈200nm，在0．05mol／LH2SO4中腐蚀后得到的孔径宽度在300nm之间。表明降低H2SO4浓度减小腐蚀电压可得到纳米级的小孔。

Cu-（0．5％～1．5％）Te合金组织和性能

采用真空感应炉制备出0.5%Te,1.0%Te,1.5%Te的Cu-Te合金,然后进行了锻造和拉拔工艺试验.通过金相显微镜观察了合金中第二相的分布情况,测试了拉拔试样退火前后的拉伸性能和电阻率.结果表明:Cu-Te合金中的第二相主要分布在晶界上;随着Te含量的增多,第二相的数量除了在晶界分布外,在晶内也有分布.1.0%Te和1.5%Te的Cu-Te合金易锻裂,只有0.5%Te可以锻造;0.5%Te锻造合金拉拔后第二相被拉长并沿拉伸方向呈纤维状分布;拉拔试样的抗拉强度远高于退火试样;退火略微降低Cu-Te合金的电阻率(2.57×10-8Ω.m),但仍高于美国Cu-Te合金(C14500)标准的电阻率(1.86×10-8Ω.m).

Ni@C@TiO_(2)核壳双重异质结的构筑及光热催化分解水产氢

合理设计具有出色光吸收和电荷分离与转移能力的纳米催化剂,实现高效的光催化制氢仍然是一个挑战。借助间苯二酚-甲醛树脂(RF)模板和Ar气氛煅烧工艺构建了三元Ni@C@TiO_(2)核壳双重异质结纳米催化剂,实现了高效热积聚和高通量电荷转移。该体系充分结合了碳层的宽带吸收、Ni纳米粒子(NPs)的等离激元特性以及TiO_(2)的保护和催化功能。在双重异质结中建立了较大的内部电场,使电荷分离效率提高了2.4倍。得益于Ni@C芯光热效应与Ni/C-C/TiO_(2)双重异质结的协同效应,从而实现有效的电荷分离和传输,提高了电荷转移速率;核壳结构的构建降低了体系热量损耗,最终实现高效的太阳能光热转换(光热效率78.0%)和光热催化分解水产氢性能(析氢速率为1538μmol·g^(-1)·h^(-1))的提升。稳健的核壳纳米颗粒可以应用到其他光热催化系统的设计中,为开发更高效的全光谱利用型光催化剂提供思路。

仿生结构钛合金植入材料的研究和应用探究

由于内部、外伤、肿瘤以及其他原因引起人体损伤时,通常需要使用钢板、螺钉、人工关节等作为支撑物。植入材料不仅要承受弯曲、挤压、收缩等外部压力,还要承受体液侵蚀等风险,必须确保植入材料耐久性和稳定性。最初所用牙托粉、有机玻璃等材质强度偏弱,容易折断,会产生较强排斥反应。到了后期才换成了不锈钢材料,但是,不锈钢密度大约是人体骨头密度的二倍,受到体液影响会被侵蚀,甚至碎裂。由于仿生结构钛合金具有与人类骨骼相似密度低、高密度、高可切削性、良好抗腐蚀性等特点,使其成为一种较好的医学植入材料。

铝合金锥形件强旋壁厚与旋压力分布研究

基于ABAQUS建立了LF2M铝合金锥形件强旋有限元模型,对模拟中壁厚的控制计算、法向应变分布、壁厚及旋压力分布规律进行了研究。结果表明:靠近芯模小端处法向应变相对较小,成形区法向应变均小于已成形区相应法向应变,法向应变极值主要位于成形区上部附近;靠近芯模小端和凸缘大端厚度与坯料厚度接近,圆角过渡区域厚度逐渐减小,壁厚减薄区域厚度均较小,最终达到所要求的壁厚;在旋压稳定阶段,轴向旋压力先减小后增大,径向旋压力逐渐减小,周向旋压力以较小值在一定范围内波动,轴向旋压力>径向旋压力>周向旋压力,周向旋压力相对很小。

烧结工艺对医用Ti-Nb-Ta-Zr合金微观结构及性能的影响

低模量β钛合金因具有优良的生物相容性成为目前生物医用植入材料的研究热点。其中,Ti-Nb-TaZr因含无毒元素,且具有强度高、塑性好等优点,在生物材料领域得到广泛的发展。本文采用传统粉末冶金法制备Ti-35Nb-7Zr-5Ta合金,结合显微硬度分布,根据均匀性指数和硬度变化系数分析相分布均匀程度,开展烧结工艺对钛合金微观结构与力学性能的影响研究。结果表明:随烧结温度的提高和烧结时间的延长,基体小孔隙尺寸逐渐减小并消失,相组成及分布发生了相应的变化,Ti-35Nb-7Zr-5Ta合金压缩弹性模量为(4.77±0.48)^(7.4±0.81)GPa,先增大后减小,接近松质骨弹性模量。在模拟体液环境下,烧结态Ti-35Nb-7Zr-5Ta合金阻抗谱呈现半容抗弧特征,相位角在较宽的频域10-1~102Hz之间存在峰值,表现出较高的耐蚀性能,为医用钛合金的生物力学性能研究提供理论基础。

烧结工艺对多孔TNTZ合金压缩行为的影响

多孔低模量Ti-Nb-Ta-Zr钛合金含无毒元素,且具有优良的生物相容性、强度高、塑性显著等优点,成为目前生物医用植入材料的研究热点。为了提高植入体的骨整合能力,使其与宿主骨实现生物固定,本文采用添加造孔剂的粉末冶金工艺制备基体为β相、含少量第二相的多孔Ti-Nb-Ta-Zr合金。结果表明:随烧结温度的升高和时间的延长,多孔Ti-Nb-Ta-Zr合金的致密度及结合强度增大,但当烧结温度超过1 200℃或时间超过2 h,其压缩弹性模量及屈服强度均下降,这与合金中晶体生长程度及第二相的组成及分布有关。多孔TNTZ合金的压缩断口主要由解理面、棱锥形穿晶断裂面和大量韧窝组成,表明其具有较好的塑性。