口腔修复用金属材料与细菌黏附作用的研究现状

口腔环境温暖潮湿,是一个复杂的电解质环境,该环境不仅适合各类微生物的生长繁殖,而且有利于促进微生物对口腔金属材料黏附,进而导致金属腐蚀现象的发生。口腔金属材料受到微生物释放的酸、碱物质的腐蚀,力学性能会显著下降,从而影响其使用寿命。此外,金属材料被腐蚀后可释放金属离子对口腔黏膜造成损害,引发牙周病及义齿性口炎等,影响身体健康。近年来,人们通过改变金属材料的表面粗糙度及在金属表面添加抗菌涂层的方式来减少细菌的附着,并取得了一定的成效。本文将对口腔常用的金属材料及细菌黏附作用的研究进行总结,阐述口腔修复用金属材料与细菌黏附作用的研究现状。

汽车发动机维修中金属磨损自修复技术的应用研究

针对传统汽车发动机磨损修复技术存在修复后金属抗拉强度偏低,使用寿命较短的问题,提出一种新的汽车发动机金属磨损自修复技术,并且研究其应用效果。研磨发动机金属磨损表面,采用蛇纹石为主要原材料,通过粉碎法制备蛇纹石微细粉体,将其加入润滑剂中,调和金属修复剂,应用修复剂修复金属磨损表面,形成抗磨损保护层,完成金属磨损自修复。实验结果证明,采用传统修复剂,其金属磨损的抗拉强度和金属的使用寿命都较差,采用本文所研究的金属修复剂,增强了金属磨损的抗拉强度和金属的使用寿命,在发动机维修的过程中,对其保护效果更佳,具有实际的应用价值。

改性壳聚糖材料修复多金属污染土壤

随着工业的迅猛发展,尤其是采矿冶炼等行业的快速扩张,造成了严重的土壤重金属污染问题。为实现重金属复合污染土壤同步修复,以川南某铅锌矿区周边农田土壤为研究目标,通过土培实验,考察施加不同比例壳聚糖(CS)和4种改性壳聚糖材料对污染土壤的基本理化特性、土壤中重金属(Cu、Pb、Zn、Cd)二乙烯三胺五乙酸(DTPA)有效态及赋存形态的影响,阐释重金属迁移特性,筛选出对目标重金属钝化效果最好的材料。结果显示,在Cu、Pb、Zn、Cd复合污染农田土壤中,施用不同比例CS及改性壳聚糖材料后,土壤pH、有机质含量(OM)和阳离子交换量(CEC)均得到提升,整体呈随添加量增加而上升的趋势;在一定比例CS处理下,Cu和Pb有效态含量均有所增加,而4种改性壳聚糖钝化剂均能降低Cu、Pb、Zn、Cd有效态含量,从而有效降低了复合重金属污染的生物有效性和可迁移性;同时,5种材料的加入均能有效促进土壤中弱酸提取态Cu、Pb、Zn、Cd转化为稳定的残渣态,向土壤中添加质量比为2.5%的环氧氯丙烷改性壳聚糖-生物炭复合材料(ECS-B)时钝化效果最佳。本研究表明,环氧氯丙烷改性壳聚糖-生物炭新型复合材料钝化Cu、Pb、Zn、Cd复合污染土壤效果显著,在重金属复合污染土壤修复领域具有一定的应用潜力。

磷基材料修复铅锌矿山重金属污染研究进展

铅锌矿是典型的有色金属矿,铅锌矿的开采很容易产生重金属的污染。针对开采过程中形成的Pb、Zn、Cd、Cu等污染,磷基材料对其有很好的修复效果。文章对修复铅锌矿重金属污染的磷基材料进行了较为系统的总结。按照磷基物质来源,主要划分为天然物质和人工制剂两大类。磷基物质修复Pb的机制有吸附、表面络合以及形成沉淀等,以沉淀作用为主;修复Cd的机制主要为表面络合和共沉淀,较高的pH值使Cd更易形成沉淀;修复Zn、Cu、Ni的机制主要以表面配位、离子交换和生成非晶体物质为主。磷基材料修复铅锌尾矿重金属的影响因素非常多,影响方式也很复杂,包括各种阴阳离子、pH值、含磷物质的形态和用量、重金属的形态和初始浓度等。各影响因子对不同磷基物质修复效果的影响具有复杂性,这跟磷基物质的多样性,性质差异大有关。目前,磷基物质修复铅锌矿重金属污染的研究仍在理论探索层面,实际应用方面略显不足。未来需要对修复效果的影响因素及微界面过程进行进一步的研究,并加强实际应用推广。

重金属污染土壤化学钝化修复材料研究进展

土壤重金属污染严重威胁着人类的健康和生存环境。一直以来,由于土壤重金属污染的潜伏性、滞后性和复杂性,使之成为环境治理的重大挑战。在诸多土壤重金属污染修复治理技术中,化学钝化修复技术无疑是具有极大研究价值和实际应用价值的修复治理技术手段之一。本文综述了近些年来各类无机、有机、无机-有机复合以及新型化学钝化修复材料的研究进展,为进一步发展重金属土壤污染治理领域化学钝化修复材料的研究提供参考。

铁基生物炭复合材料修复重金属污染的研究进展

生物炭已被广泛应用于修复重金属污染水体与土壤,但其催化性能较差、芳香性较低、吸附点位较少等不足限制了其应用。由铁基化合物和生物炭制备的铁基生物炭复合材料,在优化生物炭性能的同时,能够很好地改善铁基材料易氧化和易团聚的缺点,表现出良好的重金属钝化效果。综述了铁基生物炭复合材料的分类及制备方法,以及该材料对环境重金属污染修复的研究进展,最后指出了铁基生物炭复合材料在实际应用中可能存在的问题。以期为铁基生物炭复合材料在重金属污染修复中的应用提供理论依据。

金属焊接材料在化工设备修复中的应用

金属焊接材料在化工设备的修复中发挥着不可替代的作用。文章重点探讨了金属焊接材料在不同损伤类型的化工设备修复中的选用原则与具体应用。通过对实际工程案例的分析,研究表明采用合适的焊接材料与先进焊接工艺,可有效提高化工设备的焊接修复质量,延长其使用寿命,确保生产装置的安全、稳定、高效运行,具有显著的经济和社会效益。

改善金属材料摩擦磨损性能的有效途径

在实际生产中,因金属材料具有优异的综合性能而被广泛应用于各领域。然而,金属材料在使用过程中发生的摩擦和磨损严重影响零部件的寿命,造成环境的污染和使用成本的提高,严重时甚至引起机械事故,造成人员伤亡和巨大的经济损失。据统计,我国每年消耗的金属材料绝大部分是因磨损而引起,因此,高寿命耐磨材料的研制及使用关系到机械设备的生产及使用乃至国民经济的长期和稳定发展。金属材料的成分、微观组织、力学性能及加工工艺等均对摩擦磨损行为及其机理有一定的影响。金属材料通过恰当的处理方法可改善其微观组织和性能,从而实现改善材料耐磨损性能的目的。结合当前的研究现状,分析近年来国内外一些改善金属材料摩擦磨损性能的研究成果,总结改善金属材料摩擦磨损性能的有效途径,主要有表面涂层、强塑性变形与热处理相结合、材料成分优化等技术,同时简要介绍了作者在提高铁基合金摩擦磨损性能的研究成果,为研究高寿命耐磨材料提供一定的参考基础。

硬质合金涂层对金属材料抗磨损性能的影响研究

随着使用环境的复杂多变及工作条件的严苛要求,金属材料的磨损问题日益凸显,严重影响了设备的使用寿命及运行效率,而硬质合金涂层通过在金属表面形成一层具有高硬度和优异耐磨性能的保护层,可显著提升材料的抗磨损性能。因此,本文就硬质合金涂层对金属材料抗磨损性能的影响展开了系统性研究,并揭示了硬质合金涂层提升金属材料抗磨损性能的内在机制,以期为金属材料的表面工程提供科学依据,为相关行业的可持续发展贡献力量。

新型纳米材料在重金属污染土壤修复中的效果评估

本研究针对重金属污染土壤修复问题,评估了新型纳米材料的修复效果。通过实验设计和数据分析,比较了不同纳米材料在去除重金属污染方面的表现,并探讨了其作用机理。结果显示,纳米材料在土壤修复过程中展现出较高的吸附能力和环境友好性,有效提升了土壤的净化效率。本研究为利用纳米技术解决重金属土壤污染问题提供了重要参考。

土壤重金属污染形成机制及植物修复新材料研究

本研究旨在探讨土壤重金属污染的形成机制以及采用新型材料进行植物修复的可能性。通过分析土壤中重金属元素的来源、迁移途径和影响因素,揭示了污染形成的复杂性。针对这一问题,我们提出了利用特定材料促进植物修复的策略,并展示了其在修复过程中的潜在效果。本研究为解决土壤重金属污染带来的环境问题提供了新的思路和方法。

混杂颗粒增强Ni基复合材料的冲蚀磨损性能研究

煤炭开采、石油化工等极端工况条件下的机械装备对部分关键零部件材料的磨损性能提出了更高要求。本研究设计制备了大尺寸氧化锆颗粒(ZTAp)承载与小尺寸碳化钨颗粒(WCp)强化基体相结合的混杂颗粒增强金属基复合材料,研究了介质、冲蚀角度、ZTAp尺寸、WCp含量对复合材料冲蚀磨损性能的影响及其机理。结果表明,适量ZTAp、WCp的添加能够显著提高复合材料的抗冲蚀磨损性能。固定体积分数的ZTA颗粒,尺寸越大,复合材料冲蚀磨损性能越好,其主要失效形式为脆性剥落和疲劳断裂。WC颗粒通过第二相增强、固溶强化以及析出强化的方式,提高了基体的硬度和耐磨性,抑制了酸性介质中腐蚀与磨损的交互作用,冲蚀过程中主要失效形式为脆性断裂剥落。

汽车发动机维修中的金属磨损自修复技术的应用研究

研究了以羟基硅酸镁为主的超细粉状组合物表面改性剂作为发动机润滑油添加剂的摩擦物理性质,以提高该组合物在发动机零件磨损表面形成保护膜和金属磨损自修复性能,延长零件寿命周期。利用同步热分析仪(TG-DSC)分析羟基硅酸镁的固相转变,用不同性质的改性剂(油酸、司盘80、吐温80)对羟基硅酸镁粉体表面进行改性;用高温高速摩擦磨损试验机分析改性剂加量和加热温度对羟基硅酸镁性能的影响。经试验发现,羟基硅酸镁在润滑油中浓度为10%时,磨损自动修复性最显著。经过200℃和400℃环境温度的羟基硅酸镁具有成膜性能和分散活动性。经试验分析得知,改性剂油酸加快羟基硅酸镁的分散性。200℃和400℃热处理提高羟基硅酸镁在润滑油中成膜保护性和分散活动性能。

土壤改进剂在重金属污染修复中的应用研究进展

自然和人为活动排放到环境中的重金属可能对人类健康、生态环境、经济和社会发展产生有害影响,因此重金属污染土壤的修复近年来备受关注。在重金属污染土壤的几种修复技术(物理修复、化学修复和生物修复)中,利用土壤改进剂的金属稳定技术受到了相当大的关注,是一种很有前景的土壤化学修复方法。文章综述了近年来国内外土壤改进剂在修复重金属污染土壤方面的研究进展,包括黏土矿物、含磷材料、金属和金属氧化物等无机材料,有机质、城市固体废物和生物炭等有机材料,以及一些有机、无机材料联合施用在重金属污染土壤修复中的应用。这些改进剂通过吸附、络合、沉淀和氧化还原等多种修复过程,有效地降低了土壤中重金属的生物有效性。最后,文章展望了今后的研究方向:应继续加强改进剂的基础理论研究,明确化学稳定过程和重金属修复机制,以促进该领域的发展,为重金属在污染土壤中的稳定修复研究和实践提供有价值的参考。

金属有机框架材料在骨组织工程和骨科疾病治疗中的多重应用

背景:金属有机框架材料因其可调节的孔隙率、较大的表面积、生物相容性良好和结构多样等独特的性质在骨组织工程和骨疾病治疗中展现出巨大的应用前景。目的:综述金属有机框架材料在骨修复、关节炎、骨感染和骨肿瘤中的研究进展、运用及优缺点,为后续研究提供参考及策略。方法:检索Web of science、Pub Med和中国知网数据库,英文检索词为“Metal-Organic Frameworks,MOFs,Orthopedics,Bone Repair,Bone Regeneration,Orthopaedic Applications,Bone Tissue Engineering,Bone Infection,Arthritis,Bone Tumor,Osteosarcoma”,中文检索词为“金属有机框架,骨科,骨修复,骨再生,骨科应用,骨组织工程,骨感染,关节炎,骨肿瘤,骨肉瘤”,检索了2015-2023年的相关文献。根据纳入与排除标准对所有文献进行初筛后,最终纳入72篇文章进行综述。结果与结论:(1)在促进骨修复过程中,金属有机框架材料中的金属离子中心能够激活相应信号通路,从而通过促进成骨基因的表达、抑制破骨细胞、促进血管生成、加速骨矿化进程4个方面促进成骨,因此,以钙、锶、钴、铜和镁离子等金属离子作为金属中心的金属有机框架材料在改善骨缺损植入物的性能方面具有很大潜力。(2)以锌/钴金属有机框架为代表的金属有机框架材料能发挥类细胞保护酶的活性,清除活性氧,促进软骨再生,与天然酶相比具有不易失活和更好的稳定性等优势。(3)锌基金属有机框架材料凭借宽带隙、光生载流子的有效分离迁移以及高稳定性的特点,在光催化领域表现出色,广泛用于细菌及肿瘤细胞的杀灭。(4)双金属金属有机框架材料由于额外金属的掺杂,导致结构性能发生优化而具有关键优势,例如锌/镁金属有机框架74具有更高的稳定性进而实现持续抗菌,钽/锆金属有机框架光吸收能力及光催化效率的增加,成为了放疗增敏剂。(5)然而,金属有机框架材料在临床应用中仍面临诸如药物释放的不确定性、生物体内安全性及长期存在可能诱发的免疫反应等挑战.

磷酸铁型修复材料的制备及应用研究

全球正面临着严峻的土壤重金属污染问题,亟须采用科学有效的修复技术进行治理。固化/稳定化技术已被证明是一种行之有效的修复方法,其中含磷修复材料因其成本低廉和效果显著的优势,已成为极具潜力的稳定化修复材料。因此,本文研制了一种绿色高效的新型固化/稳定化修复材料(F&P),其对Cd(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)的饱和吸附量分别为219.6 mg/g、713.1 mg/g、129.9 mg/g。F&P材料为无定形非晶态结构,呈均匀且细小的球形颗粒,存在大量多孔空心结构,孔道结构明显。其主要固化机制为表面的磷酸盐基团和-OH基团与重金属离子络合形成稳定的磷酸盐沉淀。在添加质量分数为1%的F&P材料修复28天后,土壤中Cd、Pb、Zn的有效态含量分别降低了73%、75%、77%。

口腔修复陶瓷材料的磨损性能

背景:陶瓷材料因具有优良的机械性能、与口腔组织良好的生物相容性及高度美观性广泛应用于口腔修复领域,良好的磨损性能对修复体临床应用有重要意义。目的:综述口腔修复陶瓷材料磨损性能机制及临床研究,以期为临床选择适宜的陶瓷材料提供思路。方法:应用计算机在PubMed和Web of Science数据库检索在2016年1月至2021年4月期间涉及口腔修复陶瓷材料磨损性能的相关研究。英文检索词为“dental ceramic material,wear property”,最终共纳入36篇文献进行分析。结果与结论:①全瓷材料自身耐磨性均高于树脂陶瓷复合材料,全瓷材料中氧化锆陶瓷磨损性能最佳,美学性能较弱。②玻璃陶瓷中氧化锆加强型硅酸锂玻璃陶瓷磨损性能较好,但应用时间较短,长期疗效还有待更多的研究证实。③树脂陶瓷复合材料中树脂纳米陶瓷材料磨损性能优于聚合物渗透陶瓷。④在后牙区全冠修复可选择氧化锆陶瓷,前牙区全冠修复可以根据患者的美学需求选择高透性氧化锆陶瓷或玻璃陶瓷。⑤贴面、嵌体和高嵌体修复可选择长石瓷、玻璃陶瓷和树脂陶瓷复合材料,但树脂陶瓷复合材料耐磨性差,需避免用于高应力承载区。⑥对牙本质暴露、氟斑牙和牙齿酸蚀症患者可考虑树脂纳米陶瓷材料,但这类患者适宜的陶瓷材料相关研究较少。⑦表面粗糙度对陶瓷材料的磨损性能有显著影响,临床口腔修复应用中采用良好的抛光表面可提高陶瓷材料磨损性能,而且对修复体进行定期复查也至关重要。

金属磨损自修复材料的功能特点和应用前景

概述了金属磨损自修复材料的功能特点和技术指标,介绍了它在工业几个重要行业中的应用效果并展望了该项技术在各个领域中的应用前景。指出金属磨损自修复材料(ART)是一项具有革命性的表面工程新技术,可以应用于任何一种存在摩擦的机械设备。应用这项技术不仅能预防机件磨损,还能动态地自动修复处于长期运转中的机器磨损表面,大幅度延长设备的使用寿命。