与血液接触材料表面活化的研究进展

与血液接触材料的表面活化是对材料表面进行改性处理,并粘附生长有利于抗凝血性的蛋白和细胞等,进而发展具有表面生物活性的材料,通过生物识别途径,更好地提高其抗凝血性。从表面结构、抗凝活化层表面、表面内皮细胞化、表面磷脂化等方面概述了与血液接触材料表面活化的近期研究进展。

二硅化钼基高温结构材料氧化行为的研究进展

二硅化钼室温脆性、低高温强度以及低温“pesting”现象限制了其实际应用,采用复合化和合金化方式可以改善其强度和韧性。评述了各种增强体对二硅化钼材料低高温氧化行为的影响和二硅化钼作为防氧化涂层时的高温抗氧化性能,在此基础上指出了今后二硅化钼及其复合材料氧化行为的研究重点和方向。

自蔓延高温合成制备二硅化钼基材料的研究进展

自蔓延高温合成技术因具有低成本、反应速度快和转化率高等许多优点,成为制备二硅化钼基材料的有效方法。介绍了自蔓延高温合成二硅化钼的机理和影响因素,非常规SHS技术和SHS与加工技术联用在制备二硅化钼以及二硅化钼基复合材料中的应用,在此基础上指出了自蔓延高温合成制备二硅化钼基材料今后的研究重点和发展方向。

表面改性人工机械心脏瓣膜的动物体内实验研究

通过人工瓣膜临床前羊慢性存活实验,探讨新型国产表面改性人工心脏瓣膜的抗凝血性能和综合性能。在19例羊心脏内植入新型TiO2-x/TiN薄膜材料制成的国产双叶人工瓣膜,与植入热解碳制成的St Jude双叶瓣进行对比,分析凝血指标、血流动力学测定、心脏超声检查和长期生存动物形态学及病理组织学检查,对该瓣膜的综合性能做临床前动物体内评价。成活15例,4例死亡,其中对照组8例、实验组7例,最长存活9个月且是实验组。两组凝血指标在围术期及术后24h内相似,无显著性差异(P>0.05);对照组术后1～20周血凝血酶时间均较实验组高,有显著性差异(P<0.05),考虑与华法林抗凝治疗有关,而实验组在术后1周以后恢复术前水平。两组血流动力学围术期变化相似,心脏超声检查及术后半年尸检示两组各瓣膜活动好,均未见血形成,无赘生物,各主要脏器均无栓塞等异常改变。该新型国产人工瓣膜与进口机械瓣有相似的血流动力学功能,获得了满意的长期生存效果,且抗凝血性能明显优于进口机械瓣。

Ekonol/G/MoS_2/PEEK复合材料的制备和正交试验研究

用正交试验设计方法和模压方法制备了Ekonol/G/MoS2/PEEK复合材料,通过方差和极差分析方法对材料的耐磨性能进行了研究,并用扫描电镜对磨损表面形貌进行了观察和分析。结果表明,用模压法制备此复合材料是可行的,复合材料具有优良的耐磨性能,其最优制备方案为A5B3C3D3E3;正交试验设计方法、方差和极差分析方法是行之有效的复合材料研究方法。

纳米Pt/石墨电极材料的电催化性能研究

采用真空离子镀,在经活化的石墨电极上沉积纳米Pt;并通过扫描电子显微镜SEM对改性后的石墨电极试样微观组织进行观察研究.在此基础上,利用电化学工作站研究了石墨电极试样电催化性能,并探讨了峰值电流与甲醇浓度以及峰值电流密度与扫描速度的关系.研究结果表明,具有粗糙表面的纳米Pt/石墨电极,其峰值电流受甲醇浓度的影响.随着甲醇浓度的上升,甲醇氧化峰电流密度增加,特别在高甲醇浓度时,呈现线性关系,显示了其具有良好的抗催化剂毒化能力.此外,在峰值电流密度与扫描速度的关系的测试中,出现两个线性区,但斜率相差不大,进一步说明纳米Pt/石墨电极受控制步骤影响较小.

基体炭结构对炭/炭复合材料的界面结合强度的影响

借助金相、透射电镜技术比较了 4种典型的炭 炭复合材料的微观结构 ,采用单纤维顶出法测定了炭 炭复合材料中的炭纤维 基体炭界面强度 ,研究了基体炭结构对界面强度的影响。结果表明 :基体炭的结构和类型影响炭纤维 基体炭间的界面强度 ,粗糙层热解炭与炭纤维间的界面强度比光滑层热解炭的高 ,而树脂炭和沥青炭由于与炭纤维间存在化学键合 ,因而界面强度较高。

掺钛类金刚石膜的微观结构研究

采用无灯丝离子源结合非平衡磁控溅射的方法,在模具钢及单晶硅基体上制备了梯度过渡的掺钛类金刚石(Ti-DLC)膜层,利用俄歇电子谱(AES)、透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)及X射线衍射(XRD)等手段对膜层的过渡层、界面及微观结构进行研究。结果表明:制备的膜层成分深度分布与所设计的基体/Ti/TiN/TiCN/TiC/Ti-DLC相吻合,在梯度过渡中不同膜层之间界面体现为渐变过程,结合非常良好;少量的Ti主要以纳米晶TiC的形式掺入到非晶DLC膜当中;所制备的膜层具有厚2.9μm、硬度高达25.77 GPa、膜/基结合力44 N-74 N。

稀土/MoSi_2复合材料的干摩擦磨损性能

运用M 2型摩擦磨损试验机测定了不同载荷条件下稀土 /MoSi2 复合材料与 45钢配对件的干摩擦磨损性能 ,采用SEM观察了摩擦副表面的形貌和X射线分析了磨屑相组成 ,并探讨了其磨损机制。结果表明 :稀土 /MoSi2 和MoSi2 与 45钢干摩擦时 ,在负荷不超过 15 0N的范围内 ,其摩擦系数 μ和磨损率W与负荷p间较好地满足关系式 :W(或 μ) =a +bp +cp2 +dp3+ep4 ;两种材料均具有优异的耐磨性能 ,在 80～12 0N范围 ,稀土 /MoSi2 复合材料的磨损率比纯MoSi2 材料的至少降低了 65 % ;稀土 /MoSi2

La_2O_3-Mo_5Si_3/MoSi_2复合材料的力学性能和高温氧化行为

通过自蔓延高温合成了稀土协同Mo5Si3复合强韧化MoSi2的复合粉末,研究了La2O3-Mo5Si3/MoSi2复合材料的室温力学性能和高温氧化特性。结果表明:与纯MoSi2相比,稀土和Mo5Si3细化了材料的晶粒,提高材料的室温弯曲强度和断裂韧性,其强化机制为细晶强化,韧化机制为细晶韧化、裂纹偏转、裂纹分支和微桥接;当Mo5Si3含量不超过30%(摩尔分数)时,随着Mo5Si3含量的增加,材料的抗氧化性能降低,而RE-40%Mo5Si3/MoSi2(摩尔分数)复合材料出现粉化现象;RE-Mo5Si3/MoSi2复合材料抗氧化性的降低,主要是由于Mo5Si3较差的抗氧化性、材料致密度的降低以及晶粒细化的结果;0.8%稀土(质量分数)协同5%Mo5Si3(摩尔分数)的RE-Mo5Si3/MoSi2复合材料具有较好的综合力学性能和高温抗氧化特性。

Cr/CrN/CrNC/CrC/Cr-DLC梯度膜层的研究

采用中频磁控溅射结合离子源技术沉积Cr/CrN/CrNC/CrC/Cr-DLC膜层。利用扫描电镜(SEM)、电子能谱(EDS)、Raman光谱和俄歇深层剥层分别对膜层微观形貌、成分组成、键结构及梯度成分深层分布进行分析;采用努氏显微硬度计、摩擦磨损试验机、划痕仪及洛氏硬度计测评膜层机械性能。结果表明:采用中频磁控溅射可沉积出大面积Cr/CrN/CrNC/CrC/Cr-DLC梯度膜层;Cr溅射功率对C键结构影响不大,但表层DLC中Cr的含量和膜层厚度随中频功率增大而增大;随DLC中掺Cr量增多,膜层硬度及摩擦因数略有上升;采用梯度过渡层及掺入金属Cr提高了膜层附着力,但过高的中频功率使沉积离子能量偏高,膜层压应力增加反而降低了膜层附着性能。

WSi_2/MoSi_2复合材料的摩擦磨损特性

选用 MM- 2 0 0型摩擦磨损试验机测定了不同载荷条件下 WSi2 /Mo Si2 复合材料与 45 #钢配副的干摩擦磨损性能 ,采用扫描电子显微镜和 X射线衍射仪分析讨论了其磨损机理 .结果表明 :WSi2 /Mo Si2 复合材料在高于 80 N载荷条件下具有比较稳定的摩擦磨损性能 ;在 85～ 1 3 5 N范围内其摩擦磨损性能优于 Mo Si2 材料 .WSi2 /Mo Si2

等离子体浸没离子注入和沉积技术制备TiN薄膜研究

利用多功能等离子体浸没离子注入设备 ,采用等离子体浸没离子注入和沉积技术在Ti合金表面制备具有优异力学性能的TiN薄膜。研究了真空室中氮气存在状态及氮气压力对薄膜性能的影响 :当氮以中性气体存在于真空室中 ,薄膜的生长主要受热力学因素控制 ,沿着低自由能的密排面 (低指数面 )TiN(1 1 1 )择优生长 ;当氮以等离子体状态存在于真空室中 ,薄膜沿着高指数面TiN(2 2 0 )择优生长 ,具有高硬度、耐磨性好的优点 ,并且随着N分压的提高 。

等离子浸没离子注入沉积纳米TiN薄膜的机械性能研究

采用等离子体浸没离子注入沉积(PⅢ-D)在不锈钢基底上合成TiN薄膜。对沉积TiN薄膜后的不锈钢试样进行拉伸变形实验,扫描电子显微镜(SEM)原位观察表明在较大塑性变形量下氮化钛薄膜没有剥落和裂纹出现。采用划痕法测得薄膜与基体间有较强的结合力。薄膜的纳米压痕测试显示出很高的纳米硬度和弹性模量值。通过对合成TiN薄膜的TEM结构测试、AFM表面观察、AES成分结果分析,认为该合成薄膜的纳米级晶粒尺寸、致密的表面质量以及成分沿深度的分布是其具有优异的抗塑性变形性能以及高的结合强度的原因。

真空弧源沉积类金刚石薄膜及其性能研究

采用真空孤源沉积技术在钛舍金及Si(100)表面合成DlLC薄膜,通入不同的氩气,控制DLC薄膜中的SP3/SP2比值。研究表明,薄膜硬度可达96GPa,随着氩气流量的增加,薄膜的硬度先增加,后有明显降低。随着氩气流量的增加,类金刚石薄膜中,SP2键增加,SP3键减少,而血液相容性明显提高。DLC薄膜具有优异的耐磨性,摩擦系数低,与钛合金基体结合牢固。

中温酸性化学镀镍络合剂的研究

通过考察乳酸、丙二酸、柠檬酸以及无机酸L浓度对工艺的影响,确定了合适的中温酸性化学镀镍工艺,其中复合络合剂由乳酸与无机酸L组成,含量均为10mL/L。测定了该中温酸性化学镀镍的沉积速度以及镀层的结合力、硬度、耐蚀性与磷含量,并通过扫描电镜观察了镀层的形貌及微观结构。结果表明,该中温化学镀镍层光亮平整、结构致密均匀、显微硬度可达480HV,耐硝酸点蚀时间大于180s,磷含量为7 50%,镀速达20μm/h。该工艺可与高温化学镀镍媲美。

不同致密度的MoSi_2材料在1200℃的循环氧化特性

利用热重分析法和SEM，X射线衍射考察了不同致密度的MoSi2材料在1200℃的循环氧化行为。研究结果表明：不同致密度的MoSi2均未发生“Pesting”现象，致密度和“Pesting”现象无本质关系。低致密度MoSi2材料在0-1h和1～480h阶段，氧化动力学曲线基本呈直线，而高致密度的材料氧化动力学曲线近似抛物线。氧化480h后，最小致密度（78．6％）试样和最高致密度（94．8％）试样增质分别为10．39mg／cm^2和0．135mg／cm^2。高致密度MoSi2材料优异的抗氧化主要归因于其生成了连续致密的保护膜，阻止了氧化的进一步发生。氧化层相组成由表至里按照SiO2→Mo5Si3→MoSi2逐渐演化。

血管支架内再狭窄的研究进展

冠状动脉粥样硬化性心脏病是心血管疾病死亡的重要原因之一 ,血管支架植入治疗已经成为一个标准的血管成形术方法 ,但是支架内再狭窄仍然是制约其应用的一个主要的问题 ,据统计 ,冠状动脉血管支架植入在 6个月后的再狭窄率仍然高达 2 0～ 30 % ,成为制约支架临床应用的一个最主要的问题。本研究综述了血管支架内再狭窄机理以及再狭窄发生过程的研究进展 ,介绍了金属支架涂层以及高分子血管支架的最新研究进展。

WSi_2/MoSi_2复合材料的低温氧化特征

通过热重分析法研究了WSi2 /MoSi2 复合材料在 4 0 0～ 70 0℃的氧化性能 ,采用X 射线和SEM分析了表面氧化相的组成和表面形貌。结果表明 :WSi2 /MoSi2 复合材料具有较低的低温抗氧化性 ,5 0 0～ 70 0℃氧化会发生“PEST”现象 ;6 0 0和 70 0℃氧化时的质量增重与时间近似于线性关系 ;大量MoO3 和WO3 等挥发性氧化相的形成 ,破坏了连续致密保护性SiO2 膜的形成 ,促进了裂纹的产生与扩展 ,导致颗粒分离 ,成为“PEST”