含Ag@Ni核壳结构粉体镍基复合涂层的多循环高温摩擦学性能

为了抑制Ag的扩散,采用化学镀方法制备Ag@Ni核壳结构粉体,并利用大气等离子喷涂技术制备NiCrAlY-Mo-Ag@Ni涂层,详细研究核壳结构设计对涂层在高温循环工况下的力学及摩擦学性能的影响。研究结果表明:Ag的核壳结构设计可以提高镍基涂层中Ag与NiCrAlY的界面结合强度,进而显著提高复合涂层的硬度。Ni覆层有效地抑制了Ag在高温摩擦过程中的扩散与耗散。800℃时NiCrAlY-Mo-Ag@Ni涂层的摩擦因数仅为0.25,磨损率仅为1×10^(-5)mm^(3)/(N·m),显著低于NiCrAlY-Mo-Ag涂层。同时,Ag的核壳结构设计使得涂层在高温多循环工况下始终保持良好的自润滑性和耐磨性。

PEEK-FC30配副多种医用合金的生物摩擦学性能

聚四氟乙烯、碳纤维和石墨烯复合增强型聚醚醚酮(PEEK-FC30)作为潜在的人工关节摩擦副,其生物摩擦学特性有待进一步探究。在小牛血清润滑条件下评估PEEK-FC30配副四种常用医用合金[钴基合金21(S21)、钴基合金22(S22)、不锈钢(316L)和钛合金(TC4)]的摩擦学特性。此外,探讨了金属表面粗糙度与硬度对聚合物配副磨损量与磨损机理的潜在影响。研究发现,金属表面粗糙度和金属表面硬度对PEEK-FC30磨损量均无显著影响。PEEKFC30配副四种金属均存在多向划痕、凹坑和基体塑性形变等现象,这表明其主要磨损机制为纤维脱落、断裂及三体颗粒导致的磨粒磨损。此外,四种金属均产生了质量损失,其中TC4氧化膜由于脆性导致其磨损量显著。四种金属表面均存在着多向划痕,未发现聚合物转移层。总体而言,钴基合金的硬度较大、耐划伤及耐腐蚀性能高,配副PEEKFC30时的摩擦学性能更优异,具有作为人工关节摩擦副材料的潜力。

聚醚醚酮及其复合材料的生物摩擦学研究进展

介绍了聚醚醚酮(PEEK)及其复合材料的性能优势,基于其可作为新一代人工关节假体配副材料的应用前景,总结了PEEK及其复合材料在生物摩擦环境中的相关研究进展,并提出了未来的发展趋势,指出检验时的润滑环境、个体运动学数据的差异、与实际关节运行工况更为贴切的模拟是仍需解决的问题,开展PEEK及复合材料生物摩擦学的研究会对其在人工关节假体方面的应用提供一定的理论基础。

PE–UHMW人工颈椎间盘体内与体外工况摩擦学对比

为探究“金属–超高分子量聚乙烯”颈椎间盘假体在体内(头部前–后屈伸运动)和体外ISO 18192–1(2014)工况下的摩擦学性能。采用Hamrock&Dowson最小膜厚公式,进行润滑对比分析。基于“Archard双因素磨损方程”定量预测PE–UHMW假体的磨粒与黏着磨损情况。结果表明,不同工况下膜厚比λ值始终低于1,说明主要润滑类型为边界润滑,表面微凸体直接接触不可避免。根据500万循环PE–UHMW假体的磨损体积变化趋势,可知体内磨损率比体外磨损率小一个数量级,并在100万循环(Mc)后趋于稳定。三种工况下,ISO标准条件体外工况的体积磨损率最高,为0.822 mm3/Mc;三种工况相对应的质量磨损率分别为ISO标准条件0.768 mg/Mc、ISO替代条件0.607 mg/Mc和体内工况0.025 mg/Mc。后续,还需要进行深入的实验对比研究,系统化地探究不同头部运动类型对体内磨损的影响规律。

PE-UHMW配副多种医用合金的生物摩擦学性能

为探究“金属-超高分子量聚乙烯(PE-UHMW)”承载组合的人工关节在体外的摩擦学性能,根据ASTM F732-2011标准,采用多种医用金属(316L不锈钢、钴基合金Stellite 21-S21和Stellite 22-S22)与PE-UHMW进行配副,利用“销-盘”摩擦试验机在牛血清润滑条件下进行了2百万次循环(Mc)磨损试验。同时,探讨了金属表面硬度与初始粗糙度对PE-UHMW磨损的潜在影响。PE-UHMW与S21,S22和316L配副的平均磨损因子分别为(1.33±0.19)×10^(-6),(1.36±0.16)×10^(-6)和(1.19±0.18)×10^(-6) mm^(3)/(N·m)。通过统计学对比分析,发现初始表面粗糙度与磨损率呈正相关系,而表面硬度的影响并不显著。PE-UHMW配副三种金属均存在多向划痕、鱼鳞状磨痕和磨屑粘着现象,这表明磨粒磨损、粘着磨损和三体磨损并存。金属表面仅发现少许划痕,未形成聚合物转移层。此外,从长期来看,钴基合金的硬度较大,表面粗糙度变化并不显著,有助于稳定聚合物的磨损。

匹配人体骨性能CF/HA人工骨复合材料的关键技术研究

目前,因各种骨病、高能损伤等造成的长段骨缺损,往往得不到有效治疗而导致严重伤残乃至截肢,从而成为骨再生修复的国际性医学难题。为了恢复机体的正常功能,通常需要进行骨移植手术将合适的骨材料填充到受损部位。轻基磷灰石(HA)生物陶瓷材料是人体硬组织的主要无机成分,具有优良的生物相容性和生物活性,植入人体后在短时间内能诱导骨组织在其表面生长,并与骨组织形成良好的化学键合,是一种具有巨大应用潜质的生物材料。

循环经济

循环经济是一种最大限度地利用资源和保护环境的经济发展模式。它主要通过对传统行业的技术改造,最大限度地减少资源消耗和废物排放,从根本上缓解长期以来环境与发展之间的尖锐冲突。与传统经济相比,循环经济的不同之处在于:

舰载机——从中国航母上起飞

逆风起降才安全 清晨6点多钟，太阳刚刚冒出头，我就来到了“辽宁号”的飞行甲板上。尽管穿得像个棉球，可我还是冻得鼻涕直流。看看舰上的官兵们，一个个不顾严寒，在各自的战斗岗位上忙碌着。7点钟，太阳跃出了海平面，把甲板染成了一片金黄。战士们排成了两个横排队列，并肩从飞行甲板的一头走向另一头，像过筛子似的把飞行甲板整个检查了一遍，看甲板上是否留有异物。