多维度立体塑型Ti-CP术对颅骨缺损患者应用研究

目的:探究多维度立体塑型Ti-CP术在颅骨缺损患者的应用。方法:选取2020年1月至2023年6月住院行颅骨修补术的60例患者作为研究对象。观察组行多维度立体塑型技术进行颅骨修补;对照组应用传统的钛网进行颅骨修补。比较两组患者术中出血量、手术持续时间、住院时间,术前及术后行NIHSS评分、GCS评分,统计术后并发症情况。结果:观察组术中出血量、手术时间、住院时间均较低(P<0.05);干预前两组NIHSS、GCS评分无差异(P>0.05);干预后观察组NIHSS评分降低,GCS评分升高(P<0.05);两组患者并发症的总发生率为18.00%、4.00%(P<0.05)。结论:多维度立体塑型改进下Ti-CP术可达到颅骨生理解剖修复,可缩短治疗时间,改善神经功能,降低并发症。

NBS与Cp_2Ti(OC_6H_5)_2溴化反应的研究

ＮＢＳ与ＣＰ２Ｔｉ（ＯＣ６Ｈ５）２反应得到溴代二苯氧基二茂钛。水解溴化产物主要得到对溴苯酚，具有较好的反应选择性。

CP-Ti在含氟离子硝酸中电化学腐蚀行为

采用开路电位(OCP)、动电位极化曲线(PPC)、电化学阻抗谱(EIS) 3种电化学测试手段对工业纯钛(CP-Ti)在含氟离子硝酸溶液中的电化学腐蚀行为进行研究。结果表明:随着硝酸溶液中氟离子浓度的增加,CP-Ti耐蚀性变差;影响CP-Ti耐蚀性转变的临界氟离子浓度为1. 25 mmol/L;氟离子与CP-Ti表面的氧化膜发生反应,致使均匀、致密的氧化膜溶解转变为多孔膜,降低了CP-Ti的耐蚀性。

室温动态等径角挤压CP-Ti的变形孪晶研究

室温下运用动态等径角挤压(D-ECAP)技术实现了工业纯钛(CP-Ti)在L型模具内的高应变率剪切变形,结合电子背散射衍射(EBSD)技术研究了CP-Ti动态剧烈塑性变形过程中的孪生行为。结果表明,D-ECAP变形在CP-Ti中激发了大量的一次{1122}和{1012}孪晶,同时生成了少量的一次{1121}、{1011}、{1123}和{1124}孪晶。在单个晶粒内部,一次{1122}压缩孪晶和一次{1012}拉伸孪晶分别存在四种和两种孪晶变体,以一次{1122}压缩孪晶和一次{1012}拉伸孪晶为基体可进一步激发二次{1122}-{1121}、{1122}-{1012}和{1012}-{1122}孪晶以及三次{1122}-{1012}-{1122}和{1012}-{1122}-{1012}孪晶,其中二次{1122}-{1012}和{1012}-{1122}孪晶均存在两种孪晶变体。

烧结方法对CP-Ti粉末烧结块显微组织和力学性能的影响(英文)

研究不同烧结方法,包括放电等离子体烧结(SPS)、热压(HP)和电阻烧结(ERS),对商用纯钛(CP-Ti)粉末固结后显微组织和力学性能的影响。选用的粉末粒度分别为【147μm,【74μm和【43μm,粉末粒度越小,其致密化过程越快。在850°C、30 MPa条件下进行SPS和HP,获得烧结体的相对密度高达99%。而通过ERS,则在950°C、30 MPa条件下才发生CP-Ti粉末的致密化。在850~950°C获得烧结钛的显微组织由等轴晶构成。对于粒度【43μm粉末,在850°C、30 MPa条件下通过SPS制备烧结体,其屈服强度为868 MPa。随着小尺寸颗粒含量的升高,通过SPS和HP制备烧结体的屈服强度得到提高。然而在950°C、30MPa条件下,通过ERS制备样品的最高屈服强度仅为441 MPa,比SPS和HP样品的低。与SPS和HP相比,ERS需要较短的烧结时间,但较高的烧结温度导致材料的脆性断裂,使其强度和伸长率降低。

溢料槽形状对使用外部工具摩擦焊接的CP-Ti管与304L不锈钢管板的接头性能的影响（英文）

通过使用外部工具的管子与管板摩擦焊(FWTPET)来焊接钛管和不锈钢管板。铜被用作连接不同材料的夹层,同时用来减小在接头界面形成的金属间化合物的影响。控制FWTPET过程的工艺参数包括切入速率、旋转速度、切入深度、轴向载荷和溢料槽形状。其中,管的溢料槽形状对接头完整性具有很大的影响。在焊接到不锈钢管板的钛管上制作了各种溢料槽形状,如垂直槽、洞、曲折洞和花瓣型。宏观和微观研究表明接头没有缺陷。X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)分析表明了铜层和金属间化合物的存在。研究横向和纵向焊接界面的显微硬度。使用一种新的测试程序称为"切入剪切试验"来检测焊接接头的性能。具有花瓣型溢料槽形状的试样具有最高的剪切断裂载荷(31.58 k N)。使用SEM进一步表征剪切面。

CP-Ti激光焊接接头组织与性能研究

采用光学显微镜等观察和测试CP-Ti激光焊接头组织和硬度,对比接头在酸性、中性和碱性环境中的耐腐蚀性能。结果表明:接头各区域组织均为α相,其中焊缝中的α晶呈针状、锯齿状和板条状3种形貌,在热影响区则为锯齿状。硬度测试表明,焊缝为接头硬度值最高区域,显微硬度达到210 HV,热影响区次之,约为165 HV。接头在酸性环境中的耐蚀性最差,表现为其电流密度、腐蚀速率均高于碱性和中性环境中的。

Effect of surface nanocrystallization and PPEC time on complex nanocrystalline hard layer fabricated by plasma electrolysis

Size distribution of nano-carbides produced by duplex treatments of surface nanocrystallization(by surface severe plastic deformation) and plasma electrolytic carburizing on CP-Ti was investigated.Skewness and kurtosis of Gussian shape distribution curves were studied and the effect of time was determined.The usage of longer time is more suitable for achieving less size of complex nano-carbides.Surface roughness of treated samples was measured.It is observed that there is an optimum level for time on surface roughness increasing(difference between two measured data).

含Mo和Ta作为β稳定剂元素的Ti合金在牙科应用中的电化学行为(英文)

研究具有相同Mo质量分数(12%)的Ti12Mo和Ti60Ta合金以及当前常用的Cp-Ti金属生物材料在牙科应用中的电化学行为。采用电化学方法,在37°C下,研究样品在人工唾液以及加氟人工唾液(含0.1%F)两种电化学媒质中的电化学性能,如开路电位、动电位极化曲线和电化学阻抗。在牙膏、牙科凝胶和牙科冲洗等方面,通常含有氟化物以防止龋齿和缓解牙齿敏感。观察在两种媒质中所有钛合金样品的电化学行为,结果表明:在两种电化学媒质中,Ti60Ta合金具有比Ti12Mo和Cp-Ti更优异的抗腐蚀性能。

TiZrCuNi粉状钎料真空钎焊TA2纯钛接头界面组织及力学性能

采用Ti37.5Zr37.5Cu15Ni10粉状钎料在940℃×20 min工艺条件下实现了TA2商业纯钛的真空钎焊连接,利用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、万能试验机和显微硬度计等对钎焊接头的界面组织和力学性能进行了研究和分析。结果表明,钎焊接头的典型界面结构为TA2/针状α-Ti+共析组织(α-Ti+(Ti,Zr)_(2)(Cu,Ni))+残余钎料/TA2,Cu、Ni元素主要存在于共析组织和残余钎料中,Zr元素在共析组织、残余钎料和针状α-Ti中均有分布。钎焊接头室温抗剪强度为322 MPa,从母材向钎缝中心维氏硬度逐渐增大,钎缝中心共析组织的维氏硬度值为307 HV10,可达母材2倍以上。断口分析结果表明裂纹沿钎缝扩展,断口形貌具有沿晶韧窝、拉长韧窝和解理断裂特征,断裂呈韧性-脆性复合断裂模式。

抽钉用拉拔CP钛的组织演变研究

研究了拉拔态CP(Commercially Pure)钛不同加热温度下的组织演变,确定了再结晶温度。结果表明:在保温20min的条件下,当加热温度为550~600℃时内部组织发生回复;加热温度为600℃时开始出现再结晶组织;达到650℃时发生完全再结晶,晶粒呈等轴状,大小为2~5μm,抗拉强度为525MPa。研究了保温时间对内部组织的影响,当不进行保温时,在650℃温度下不能使材料发生完全再结晶;当保温时间为20min时,材料发生完全再结晶且组织状态良好;在650℃下保温时间达到1h,材料组织粗大。冷却方式对显微硬度的影响较小,对晶粒度有一定影响,当加热温度为600~650℃时,水冷方式晶粒细小,当加热温度小于600℃或大于700℃,冷却方式对晶粒度影响较小。

ZrCuNi中间层瞬间液相焊扩散连接纯钛TA2工艺研究

使用Cu、Ni纯金属箔厚度为0.01 mm,Zr纯金属箔厚度分别为0.01 mm、0.02 mm和0.03 mm的ZrCuNi中间层在880℃×30 min工艺条件下对TA2纯钛进行瞬间液相焊连接试验,研究了接头界面组织演化机理、中间层元素扩散作用及接头的力学性能。结果表明,接头界面组织由焊缝中心化合物层和两侧共析组织构成,在中间层Zr箔厚度为0.01 mm时,焊缝中心形成了厚度约10μm的连续带状(Ti,Zr)_(2)(Cu,Ni)金属间化合物,当Zr箔厚度提高到0.02 mm、0.03 mm时,焊缝中心形成含有(Ti,Zr)_(2)(Cu,Ni)化合物的共晶组织,共晶组织厚度先增加到80μm后降低到37μm。焊缝中(Ti,Zr)_(2)(Cu,Ni)化合物层维氏硬度在500 HV0.1以上,其厚度减小有助于提高接头强度,中间层Zr箔为0.01 mm时接头的剪切强度最高,平均值为207 MPa,裂纹沿焊缝中心化合物层和两侧共析组织扩展,断口具有韧窝特征和河流状花样,为韧性-脆性复合断裂模式,Zr箔厚度提高到0.02 mm、0.03 mm时,接头剪切强度分别为92 MPa和135 MPa,裂纹沿焊缝中心共晶组织扩展延伸,断口形貌显示的小平面解理特征是(Ti,Zr)_(2)(Cu,Ni)化合物断口的典型形貌。

工业纯钛在120°模具中的多道次ECAP室温变形组织与性能(英文)

在室温,采用通道夹角为120°的变形模具对工业纯钛(Commercial Pure Titanium,CP-Ti)以Bc方式实施四道次ECAP(Equal Channel Angular Pressing)挤压变形,成功获得表面光滑无裂纹的变形试样。文中主要研究了工业纯钛在室温下进行ECAP多道次变形的组织结构演变,并测试了变形试样的力学性能。微观结构显示工业纯钛在室温下进行多道次ECAP变形时,只在前两道次产生了大量的变形孪晶,且随道次增加变形孪晶逐渐消失。最终获得的试样晶粒平均尺寸由最初的约28μm细化到约250nm,试样断裂强度和显微硬度分别提高到773和2486MPa,而试样仍保持较好的延伸率(可达16.8%)。

剧烈塑性变形条件下工业纯钛晶粒细化机理研究

通过对工业纯钛表面机械研磨(SMAT)这种变形方式的结果和微观组织变化的研究,分析了工业纯钛的晶粒细化机制,讨论了其他剧烈塑性变形技术无法制备出晶粒尺寸更小的纳米晶的原因。结果表明:对于工业纯钛,SMAT这种具有高的应变速率和多方向载荷的变形方式,有利于形成细小的纳米晶;同时高应变速率增加了位错滑移的临界分切应力。

轧制变形超细晶纯钛的电化学腐蚀行为

工业纯钛经过8道次等通道弯角挤压处理后,在室温或液氮温度下进行轧制。随后以林格式人工模拟体液为腐蚀介质,对两步大变形前后纯钛的电化学腐蚀行为进行了研究。结果表明,8道次ECAE处理后获得的超细晶纯钛,较退火粗晶态具有更好的轧制变形能力。两步大变形制备超细晶纯钛不仅表现出良好的综合力学性能,而且具备优异的耐腐蚀性能。8道次ECAE处理的纯钛在室温冷轧后的耐腐蚀性较液氮温度冷轧后好,主要因为不同温度轧制织构组分改变使得平行于样品表面的晶面变为密排面或低指数晶面,比高指数晶面难溶解,呈现更优的耐腐蚀性能。

120°模具室温ECAP制备工业纯钛的压缩变形本构关系

在Gleeble-1500热模拟机上对120°模具室温Bc方式ECAP变形8道次制备的平均晶粒尺寸约为200 nm的工业纯钛进行等温变速压缩实验,研究超细晶工业纯钛在变形温度为298~673 K和应变速率为1×10-4~1×100s-1条件下的流变应力行为。结果表明：变形温度和应变速率均对流变应力具有显著影响,峰值应力随变形温度的升高和应变速率的降低而降低;流变应力在变形初期随应变的增加而增大,出现峰值后逐渐趋于平稳,呈现稳态流变特征。采用双曲正弦模型确定了超细晶工业纯钛的变形激活能Q=104.46 kJ/mol和应力指数n=23,建立了相应的变形本构关系。

反复熔铸对纯钛烤瓷合金力学性能的影响

目的 ：探讨反复熔铸对纯钛烤瓷合金力学性能的影响。方法 ：纯钛经过1-3次单纯反复熔铸后,采用拉伸实验、弯曲实验、硬度实验对各代试件的力学性能进行测试。采用SPSS13.0软件包对数据进行统计学分析。结果：经不同次数熔铸的纯钛烤瓷合金试件,其弯曲强度无显著差异。经过2次、3次熔铸的纯钛烤瓷合金试件,其弯曲模量较1次熔铸的纯钛烤瓷合金显著升高（P〈0.05）。拉伸强度、0.2%屈服强度随着熔铸次数的增加而升高（P〈0.05）。经过3次熔铸的纯钛烤瓷合金试件,其延伸率较经过1次、2次熔铸的纯钛烤瓷合金显著降低（P〈0.05）。经过3次熔铸的纯钛烤瓷合金试件,其显微硬度较经过1次、2次熔铸的纯钛烤瓷合金显著升高（P〈0.05）。结论：纯钛烤瓷合金经1~3次单纯反复熔铸后,弯曲性能、显微硬度未下降,但拉伸性能下降。

表面机械研磨工业纯钛表面纳米化研究

表面机械研磨处理可以使工业纯钛形成纳米表面层,通过扫描电镜、透射电镜和高分辨电镜观察SMAT处理后的工业纯钛表层组织,并研究了工业纯钛表面纳米化机制。工业纯钛表面纳米化机制为:孪晶的形成和孪晶的交割使得原始晶粒尺寸减小,同时使晶格取向发生改变,有利于位错滑移;孪晶通过自身交割,以及位错密度增加及其相互作用,形成了细小的孪晶与胞状组织;胞状组织转变为多边形亚晶;亚晶不断吸收位错形成大角度晶界,亚晶以及取向不同的细小孪晶逐渐转变为随机取向的纳米晶。

锻造与轧制工艺对纯钛组织与力学性能的影响(英文)

为了研究锻造和轧制这两种开坯工艺对纯钛板坯组织和性能的影响,在Gleeble-1500热模拟实验机上进行热压缩实验,通过单向拉伸实验测试锻造和轧制后板料的力学性能,在光学显微镜下观察采用两种开坯工艺加工后的显微组织。以变形温度(T)和应变速率的对数(lg)为坐标作图,根据lgZ值的斜率,即15.4和17.5,能够将纯钛塑性变形分成3个区,即三阶段加工硬化区、二阶段加工硬化区和流动软化区。在较高Z值的两种加工硬化区会有变形孪晶出现。两种开坯生产工艺对纯钛板坯组织和性能的影响主要体现在:锻坯微观组织出现变形孪晶,即晶内出现交叉孪晶,还有一些孪晶横穿晶界。然而,在轧坯中没有发现孪晶,其微观结构主要为等轴晶和板条状晶粒。拉伸实验和显微硬度测试结果显示,锻坯的屈服和抗拉强度及显微硬度均高于轧坯的。

钛表面预处理对溶胶-凝胶法制备羟基磷灰石涂层的影响

利用溶胶-凝胶法在工业纯钛表面制备羟基磷灰石(HA)涂层,探讨了酸洗和浓碱热处理两种基体预处理工艺对涂层的影响;用接触角仪测量了涂覆前两种预处理后基体的接触角并计算其表面能;用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)分析了基体和涂层的表面、截面形貌及成分。结果表明:通过溶胶-凝胶法,在基体表面涂覆了HA涂层;与酸洗基体相比,浓碱热处理后在钛表面生成了网状多孔的钛酸钠水凝胶层,提高了基体的表面活性及表面能,由酸洗后的57.68mJ·m-2增加到浓碱热处理后的77.34mJ·m-2,尤其是极性色散比由0.235增至0.727,有利于HA在其表面涂覆,减少了提拉次数且HA涂层致密、厚度均匀约为3μm;提高了涂层与基体的结合力。