石英纤维/聚酰胺46复合材料的制备及表征

为了制备出一种可用于长段承重骨的修复、具有优异力学性能的复合材料,利用含量为30wt%和45wt%的石英纤维(QF)分别增强聚酰胺46(PA46),挤塑得到QF/PA46复合材料。采用燃烧实验、FTIR、XRD、SEM及DSC等对复合材料的结构、界面、力学性能和非等温结晶行为进行研究。结果表明:QF在复合材料中分布均匀且没有明显的取向,QF与PA46基体之间形成了氢键的结合;材料的结晶度随着QF含量的增加而降低,QF的加入提高了PA46的结晶速率,起到了异相成核剂作用,但是QF与PA46间的界面作用阻碍了PA46分子的有序排列,降低了结晶度;随着降温速率的增加,PA46和QF/PA46复合材料的结晶峰都从高温向低温方向移动,结晶的范围随降温速率的增加而变宽。力学性能测试结果表明:随着QF含量的增加,QF/PA46复合材料的拉伸强度和弯曲强度都显著增加,且与人体自体骨组织的力学强度相接近。复合材料的细胞实验结果(采用L929成纤维细胞)表明:2种QF含量的QF/PA46复合材料细胞毒性为1级,具有较好的生物安全性。QF/PA46复合材料可以应用于临床的长承载骨修复等相关领域。

不同来源天然骨磷灰石的材料学性能比较研究

以人骨、牛骨、猪骨和羊骨组织为原材料,在测试原骨组织抗压强度后,于800℃煅烧8h,除去有机成分及其相应的抗原性,形成不同来源的骨磷灰石。通过组成和结构测试,并比较人骨组织形成的磷灰石与其它三种动物骨组织形成的磷灰石的组成和结构差别,确定哪种动物骨组织获得的磷灰石更接近于人骨磷灰石、在材料学性能上更适合作为人体修复和替代材料。结果表明,羊骨的抗压强度与人骨密质骨抗压强度接近,为(135.00±7.84)MPa。傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X-射线衍射(XRD)分析结果表明,羊骨磷灰石和人骨磷灰石具有更接近的结构和物相组成;电感耦合等离子谱(ICP)测试结果表明,羊骨磷灰石中的微量元素与人骨磷灰石更为接近;能量弥散谱(EDS)测试结果表明,羊骨磷灰石和人骨磷灰石的Ca/P值最为接近,为1.73±0.033;扫描电镜(SEM)分析结果表明,羊骨磷灰石与人骨磷灰石具有更接近的微观形貌。研究显示,羊骨与人骨具有更接近的抗压强度、煅烧后的羊骨磷灰石无机组成成分与形貌和人骨磷灰石相似,在材料学性能方面煅烧后的羊骨磷灰石更适合作为潜在的无机生物陶瓷材料。

变形核强阻尼碰撞中巨复合体系的形成和衰变

利用改进的量子分子动力学(ImQMD)模型研究了质心系入射能量为980 MeV时变形核238U+238U体系的3种不同碰撞模式(腹对腹、尖对腹和尖对尖)下强阻尼反应过程中初级超重碎块的产生几率和复合体系的寿命、形状和拉长取向等性质,发现尖对腹碰撞模式有利于初级超重碎块的产生,还发现这种碰撞模式产生的复合体系有最长的寿命。