SLA-Bio处理对纯钛表面MC3T3-E1细胞黏附行为的影响

目的在传统喷砂酸蚀(SLA)处理基础上对纯钛表面进行喷砂、蚀刻和生物矿化(SLA-Bio)处理,观察其表面MC3T3-E1前成骨细胞的黏附铺展行为,以期为纯钛种植体表面改性提供更多研究方向。方法将纯钛片分为SLA组(TiO_(2)砂粒喷砂+HCI/H_(2)SO_(4)混合液酸蚀)和SLA-Bio组(SLA处理后再进行矿化处理14 d),通过SEM-EDS观察钛片表面形貌并分析其表面元素构成。于2组钛片表面接种MC3T3-E1细胞,分别于接种后1 h、6 h、24 h取出钛片,MTT法计算并比较2组钛片表面细胞黏附率,通过荧光染色观察、Image Pro Plus软件分析计算,比较不同表面MC3T3-E1细胞铺展行为及形态因子的差异。结果SLA组钛片表面呈蜂窝状、大小不一、深浅不等的不规则孔洞结构,SLA-Bio组钛片表面可见多孔微纳米球状羟磷灰石(hydroxyapatite,HA)沉积物,球体表面可见针状纳米微粒;MC3T3-E1细胞接种后1 h、6 h、24 h时,SLA-Bio组细胞黏附率均明显高于SLA组(P<0.05),SLA-Bio组细胞形态因子均明显低于SLA组(P<0.05);细胞荧光染色结果显示,与SLA组相比,SLA-Bio组在接种后各个时间段均呈现更好的黏附伸展形态。结论SLA-Bio处理可在纯钛表面形成多孔微纳米球状HA沉积物;SLA-Bio表面较SLA表面更有利于MC3T3-E1细胞的黏附和伸展,可能促进种植体骨结合的过程。

内燃机活塞环材料及表面处理技术研究现状与发展趋势

活塞环是内燃机中重要的零部件之一,该部件的摩擦损耗占内燃机总摩擦损失的26%。因此,活塞环材料的选用及其表面处理研究对于优化提升内燃机性能、延长服役寿命具有重要意义。简单介绍并总结了内燃机活塞环常用材料及其发展趋势,详细综述了激光表面织构技术、表面涂层技术以及表面复合技术在内燃机活塞环减摩抗磨方面的研究和应用现状。其中,激光表面织构技术(LST)可起到接纳磨屑、保持油膜等作用,从而降低活塞环表面摩擦和磨损,但由于织构形貌和几何参数特征对摩擦学性能的影响较为复杂,仍需结合实际工况进一步研究并优化。以镀铬、热喷涂、气相沉积及激光熔覆为代表的涂层技术也常用于活塞环的表面强化处理,但涂层材料种类繁多,难以形成统一的行业标准进而规模应用。此外,通过合理复合多种表面处理技术,比如微弧氧化与电泳沉积复合、超声滚压与离子渗氮技术复合、磁控溅射和低温离子渗硫复合等,可实现优势互补、发挥协同作用,有效改善接触表面的摩擦性能,为活塞环的减摩增寿研究开拓了新的思路。最后对未来活塞环材料开发应用及其减摩抗磨方面的研究发展进行了展望。

纤维缠绕塑料内胆表面处理装置的设计与分析

为提高目前塑料内胆的表面处理质量以及处理时间,节约时间和人工成本,本文针对纤维缠绕塑料内胆的表面处理设计了一套自动化的处理装置。它主要可以实现塑料内胆的自动夹持夹紧定位以及塑料内胆表面处理等功能。文中主要介绍了所设计的夹持传动装置以及等离子表面处理装置等相关结构,并在SolidWorks软件中对此套装置进行了总体设计与装配,在Workbench中对部分零部件进行了强度校核,分析Workbench中的相关结果。结果显示,该装置达到了相关力学要求且能够平稳传动,满足设计要求。

超疏水表面的制备及其在含油废水处理中的应用——一个物理化学综合创新实验

以较前沿的科研成果为基础设计了一个物理化学综合创新实验。通过该实验,学生不仅可以了解油污染水环境问题,加深对润湿性一般理论的理解,还可以掌握超疏水材料的制备、接触角表征以及超疏水/超亲油材料对含油废水进行处理的操作和方法。实验融入了较多的课程思政元素,通过引导学生利用课堂学习的表面化学理论知识解决含油废水处理问题,培养学生的社会责任感、专业自豪感、严谨的科学思维和创新能力。

表面织构-活性屏离子氮化复合处理对38CrMoAl钢摩擦学行为的影响

【目的】38CrMoAl钢是液压泵柱塞常用材质之一,其表面性能对液压泵长寿命安全服役尤为重要。磨损是液压泵柱塞的主要失效方式,采用表面强化处理能够突破其性能极限,是实现液压泵高性能、高可靠运行的有效途径。【方法】采用表面织构化和活性屏离子氮化的复合处理工艺对38CrMoAl钢进行表面形性调控,以期实现其表面强化方法。先利用激光加工技术在38CrMoAl钢表面制备凹坑织构,再对38CrMoAl钢和表面织构化38CrMoAl钢进行活性屏离子氮化处理。借助球-盘式摩擦磨损试验机研究表面织构-活性屏离子氮化复合处理对38CrMoAl钢摩擦学行为的影响。【结果】结果表明,38CrMoAl钢表面生成了ε-Fe2-3N、γ'-Fe4N和CrN;氮化层表面致密且无明显裂纹和孔洞;氮化层均匀、连续,由白亮层和扩散层组成。氮化层的截面硬度呈梯度分布,试样表面硬度最高,随着距表面距离的增大,硬度逐渐降低。38CrMoAl钢相关试样与Al_(2)O_(3)球的干滑动摩擦结果可知,38CrMoAl钢的摩擦系数为0.40,而表面织构-活性屏离子氮化38CrMoAl钢的摩擦系数为0.36;经复合处理后,38CrMoAl钢的磨损失重降低了92.5%.复合处理显著提高了38CrMoAl钢的摩擦学性能。

砂光处理对翅荚木表面特性影响研究

以17年生翅荚木人工林木材为研究对象,对不同粒度砂光与涂饰处理前后的木材材色、表面粗糙度、表面润湿性及表面光泽度进行测定分析。结果表明:翅荚木人工林木材属于高明度、浅红色、高饱和度的黄色调为主的木材,不同粒度砂光处理对涂饰处理前后翅荚木人工林木材各色度学指标的影响均很小。砂光处理砂纸粒度从120目增至240目,翅荚木人工林木材表面Ra、Rz和Rsm随着砂纸粒度的增大均显著减小,而砂纸粒度从240目增至400目,Ra、Rz和Rsm随着砂纸粒度的增大变化均很小。翅荚木人工林木材表面自由能和润湿性随砂纸粒度的增大而增大。涂饰处理后,翅荚木人工林木材表面光泽度明显增大,经醇酸清漆和聚氨酯清漆涂饰处理后,表面光泽度分别在砂纸粒度为320目、400目时增幅最大。

冶金设备用铜及其合金表面处理技术的发展现状

目前,表面技术在冶金设备上的应用已有较大量尝试,铜及铜合金的表面处理技术研究报道也较多,但系统梳理铜合金关键冶金部件失效形式和铜合金的表面处理技术研究现状的相关报道还较少.本文综述了连铸结晶器、高炉风口小套、转炉氧枪头三种关键冶金部件面临的表面失效形式以及电镀、热喷涂与冷喷涂、表面熔覆、激光处理和合金共渗等几种表面处理技术在铜合金表面改性领域的研究发展现状,对比分析了几种表面处理技术的优缺点,并对高熵合金材料在铜合金表面强化领域的应用潜力进行了展望.开发新的涂层材料、优化镀膜工艺以及复合表面处理技术,如将激光表面处理与表面涂层技术复合,是实现表面处理技术在冶金设备用铜合金部件长寿化领域应用的可能方向.

表面织构与DLC涂层复合处理影响材料摩擦特性的研究进展

近些年来表面织构化与表面涂覆技术在提高摩擦学性能方面取得了良好的进展,有越来越多的研究将表面织构技术与涂覆技术进行融合,发现在适当的外界环境下合适的织构化参数与DLC涂层复合处理后显现出优异的摩擦学特性,两者间做到了1+1大于2的效果。表面织构化已经广泛的应用在改善材料摩擦性能等方面,然而其在干摩擦条件下可能并不能起到很好的润滑效果。DLC涂层被世间公认为是有效的固体润滑剂,它具有良好的减摩、抗磨性,但涂层却有着吸附力差的缺点,表面织构可以增大涂层与基材之间的有效结合强度,增加表面的腐蚀能力,进而可以提高涂层的摩擦学性能、腐蚀性能、生物相容性。织构化与DLC涂层的结合可以在航空、汽车、机械等领域得到广泛应用,进而提高产品的性能和可靠性。主要介绍表面织构化与DLC涂层复合改性处理后材料的摩擦磨损特性。并从织构的几何参数、实验条件、接触方式、摄入元素、涂层厚度以及仿真分析等几方面进行阐述。为帮助后续的研究方向提供参考。最后对织构与涂层复合改性方面的发展趋势进行展望。

表面处理方法对铝锂合金胶接强度的影响

为研究不同表面处理方法对铝锂合金胶接强度性能的影响,分别采用砂纸打磨、氯化铜刻蚀、喷砂以及磷酸阳极化(PAA)方法对铝锂合金进行表面处理,并对不同改性表面微观形貌、粗糙特性、润湿性能以及其胶接接头强度性能进行对比分析。结果表明,表面处理后的铝锂合金表面润湿性能改善与胶接性能提高。相对于未处理试样,砂纸打磨、氯化铜刻蚀、喷砂与PAA处理试样表面自由能分别提升了26.7%、48.8%、52.9%与71.1%,相应胶接接头强度分别提升152.7%、204.1%、285.1%与413.5%。PAA构筑的多孔氧化膜结构更有利于胶黏剂在铝锂合金表面的渗透与黏附,试样表面润湿性明显改善,胶接强度得到了显著的提高,最高强度为38 MPa。

激光表面处理对工业级锆基块体非晶合金塑性变形能力的影响

目的针对工业级Zr_(49.7)Ti_(2)Cu_(37.8)Al_(10)Er_(0.5)块体非晶合金受到原材料中杂质元素和制备环境中氧元素的影响,其本征塑性变形能力较差的问题,研究激光表面处理对工业级Zr_(49.7)Ti_(2)Cu_(37.8)Al_(10)Er_(0.5)块体非晶合金在压缩和拉伸条件下塑性变形能力的影响。方法采用低纯原料制备工业级母合金锭子,利用铜模铸造法在低真空环境下制备工业级非晶合金试样,采用激光法对试样进行表面处理,利用万能试验机对激光处理试样的压缩和拉伸力学性能进行测试。通过X射线衍射仪和电子探针对试样的微观组织结构进行表征,采用扫描电镜对力学测试失效后试样的形貌进行微尺度观察。结果经激光表面处理后影响区的深度约为150μm,在影响区内铜元素的含量有所降低,但依然为非晶结构。在压缩条件下,未经激光表面处理的工业级Zr_(49.7)Ti_(2)Cu_(37.8)Al_(10)Er_(0.5)块体非晶合金的塑性应变为0,断裂强度为1534 MPa。经过激光表面处理后,试样具有1%的塑性应变,屈服强度为1337 MPa,断裂强度为1562 MPa。在拉伸条件下,激光表面处理前后工业级块体非晶合金的塑性应变均为0,断裂强度也无明显变化,其平均值为1379 MPa。结论通过激光表面处理在工业级Zr_(49.7)Ti_(2)Cu_(37.8)Al_(10)Er_(0.5)块体非晶合金试样表面引起的成分变化和引入的残余应力状态,能够有效促使压缩载荷作用下剪切带的萌生,提高其压缩塑性变形能力。

钛合金气门在高海拔环境中的应用优势与表面处理

在高海拔环境下,低温低压环境会导致柴油发动机的动力下降和燃烧不完全,这也会导致气门组件磨损加剧。虽然几十年来,气门制造技术已经得到了广泛探索,但是气门组件经常面临高温高压、频繁冲击和摩擦的严峻工作条件,导致摩擦磨损机制变得异常复杂,过去的气门制造优化措施并没有完全解决气门组件磨损的问题。为此,提出了一种新的解决方案,即使用铝化钛合金作为气门材料。该材料具有热强度高和重量轻的优点,非常适合用作柴油发动机气门材料。然而,由于钛铝合金的耐磨性存在短板,因此在投入实际使用之前,需要通过表面处理工艺来改善其摩擦学性能和疲劳特性。总结了多种钛铝合金表面处理方法的研究情况,包括超声表面轧制、激光表面熔覆技术、化学热处理工艺、激光表面微织构等。这些表面处理技术可以有效地改善铝化钛合金材料的摩擦学性能和疲劳特性,并消除对材料表面的负面影响。研究者们还通过使用不同的表面处理技术的复合处理来达到更好的效果。指出了未来的研究重点和方向是深入研究铝化钛合金的精确加工参数以及使用多种加工方式的可行性和作用。这将有助于更好地解决气门组件的磨损问题,提高柴油发动机的性能和可靠性。此外,还需要对铝化钛合金在其他领域的应用进行更广泛地研究和探索。

乙酸胍表面处理提高纯红光钙钛矿发光二极管性能

金属卤化物钙钛矿材料由于具有优异的光电性质可被用于制作发光二极管,近年来备受关注。钙钛矿表面和钙钛矿/传输层的界面处存在大量的缺陷,严重影响器件的性能和稳定性,而对表/界面进行有效的钝化处理是减少界面缺陷、提升器件性能的可行途径。本文报道了一种在萃取剂中添加乙酸胍的表面处理策略,可有效地减少钙钛矿层表面缺陷,改善薄膜形貌,进而将钙钛矿薄膜的荧光量子产率从64%提升到79%。基于乙酸胍表面处理的钙钛矿薄膜制备的发光二极管,最大效率可达11.66%,最大亮度达1285 cd·m^(-2),明显优于未处理的参考器件(6.69%,689 cd·m^(-2)),同时也展现出更好的稳定性。该研究提供了一种有效的钙钛矿表面处理策略,可以提高钙钛矿发光二极管的性能和稳定性。

现代青铜雕塑铸造工艺与表面处理技术

现代青铜雕塑作为一门融合艺术、文化和工艺的独特表现形式,以其高贵典雅的外观和深刻的内涵而备受瞩目。在雕塑创作中,铸造工艺和表面处理技术起着至关重要的作用,不仅影响着雕塑的质感和形象,更是为艺术家提供了广阔的表达空间。本文将深入探讨现代青铜雕塑的铸造工艺,包括熔模铸造和砂型铸造,并聚焦表面热彩色处理技术,包括热浸镀法、热喷涂法,以期为雕塑艺术的发展和创新提供深刻的理论支持和实践指导。

硬质合金表面预处理状态对TiAlCrSiN/TiAlN涂层结构与机械性能的影响

采用电弧离子镀工艺在不同预处理后的硬质合金表面制备TiAlCrSiN/TiAlN涂层,采用扫描电镜、X射线衍射仪、纳米压痕仪、压痕法等研究硬质合金表面形态和涂层结构、力学性能和结合强度。结果表明:抛光处理后的硬质合金表面十分平整,表面粗糙度低至7.7 nm。酸洗处理使硬质合金表层Co相溶解而暴露出更多的硬质相,表面粗糙度增大,TiAlCrSiN/TiAlN涂层在酸洗处理的硬质合金上生长速率增大,晶粒细小,硬度和弹性模量高,但硬模比较低。喷砂处理使Co相塑性变形而包络更多的硬质相,表面粗糙度大幅增加,TiAlCrSiN/TiAlN涂层在喷砂处理的硬质合金上生长速率稍降低,晶粒粗大,硬度和弹性模量小,但硬模比较高。酸洗+喷砂复合处理的硬质合金表面TiAlCrSiN/TiAlN涂层的硬度、弹性模量、硬模比介于两种单独处理方式的之间。

基于信息技术的表面处理特殊过程确认控制

结合表面处理特殊过程确认的要点,基于流程化思维,运用信息技术手段识别表面处理特殊过程确认的要素,通过搭建信息化管控平台,运用信息技术达到特殊过程信息分级监控、整体管控的目的,以加强表面处理的特殊过程确认管控,提高生产效率及产品质量。

表面处理对透明氧化锆粘接强度的影响

传统氧化锆因具有优异的机械性能和良好的生物相容性,在口腔领域应用广泛。随着口腔材料学的发展,近年来出现了透明氧化锆,其因稳定剂、晶相百分比的改变从而提高了半透性,在美学修复领域潜力巨大。然而氧化锆陶瓷与树脂水门汀的粘接强度有限,为了提升粘接强度,氧化锆陶瓷的表面处理成为研究的重点,而新型透明氧化锆因晶相的改变、机械强度的降低从而需要重新考量其表面处理方式。目前改善透明氧化锆粘接强度的表面处理方式主要包括三方面:机械处理、化学处理和机械-化学联合处理。本文将对不同表面处理技术对透明氧化锆陶瓷的粘接强度影响进行综述。

输送装备用链条表面处理强化技术研究进展

物料输送设备中输送链的磨损伸长是导致输送链传动系统失效的主要原因之一,需要进行表面强化。分析了输送设备用链条表面处理强化技术研究现状及其失效原因,总结了当前链条表面处理强化技术的研究成果,并阐述了不同表面处理强化技术对链条表面性能的影响机理,以期为进一步提高链条表面处理强化技术的综合性能提供借鉴与指导。最后指出表面织构化结合表面涂层可以有效改善输送链的磨损伸长缺陷,延长其使用寿命。

新型水基高分子焊锡球表面处理剂及其性能研究

为解决焊锡球在长期存放与运输过程中易被氧化的问题,以Sn3.0Ag0.5Cu焊锡球为研究对象,研制出一种新型水基高分子焊锡球表面处理剂,此种表面处理剂是由苯并三氮唑和聚乙烯醇4000作为成膜剂,使用抗坏血酸作为抗氧化剂,并添加少量碱性配位剂与表面活性剂制成。表面处理剂处理后对焊锡球进行抗氧化性测试、剪切强度测试、空洞测试以及包覆情况测试与Raman光谱表征,结果表明:经此种表面处理剂处理后的焊锡球焊点剪切强度提高48%;焊锡球焊点空洞率低于4%,符合业内要求(低于15%)。上述结果说明此种表面处理剂处理过后的焊锡球会在表面形成一层致密的抗氧化薄膜,能提高焊球的抗氧化性能。

低表面处理涂料用锈转化剂的研究进展

深入分析了铁锈的生成过程及其主要成分,并详细探讨了包括单宁酸、没食子酸、磷酸、木质素、植酸、肟、吡啶、儿茶酚等在内的锈转化剂的研究现状并对锈转化剂的未来发展趋势进行了展望。通过这些分析,为锈转化剂的应用提供理论和实践参考。

表面处理对铜铝双金属界面结合强度的改善研究

铜和铝作为两种具有广泛应用和优异性能的金属,其组合产生的双金属复合材料具有许多独特的优点。铜具有良好的导电性、导热性、易焊接性、低接触电阻、易电镀性和美观的外观,而铝则以其廉价、质轻、优异的散热性能和经济性而闻名。通过将铜和铝合成为双金属复合材料,可以实现两种金属的优点的整合,为各种工业应用提供了极具吸引力的材料选择。本研究旨在探讨表面处理技术对铜铝双金属界面结合强度的影响,并尝试找到能够有效改善界面结合强度的表面处理方法。