由臣
,
陈民芳
,
孙家枢
,
王培海
兵器材料科学与工程
doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2003.06.006
设计了一种新型Fe-Cr-Si合金,并用等离子喷焊方法制备成涂层,借助SEM、SEM-EDX及XRD,研究了Fe-Cr-Si合金涂层的组织形貌、成分分布及其高温氧化行为.结果表明,涂层由大量平直的初生Cr3Si树枝晶和Fc、Cr、Si复杂相基体构成,成分呈梯度分布,界面为冶金态结合.在850℃和大气环境下,其氧化动力学曲线呈抛物线状,氧化膜主要是由Cr2O3、SiO2及尖晶石类氧化物FeCr2O4组成.
关键词:
硅化物合金涂层
,
形貌与成分分布
,
高温氧化
,
氧化动力学曲线
陈民芳
,
刘技文
,
王玉红
,
由臣
,
杨贤金
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2003.06.011
将水热合成的羟基磷灰石(HA)粉与20wt%Ti粉混合,冷压烧结成靶材.采用射频磁控溅射方法,在工业纯钛基体上沉积TiO2/HA生物薄膜,通过扫描电镜(SEM)及其能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)和差热分析仪(TDA)对膜层进行了表征,探讨了溅射膜的晶化工艺.结果表明:由于选择溅射和OH-损失,溅射膜由TiO2晶体颗粒和非晶钙磷化合物组成,且其Ca/P比降低.经700℃,0.5 h水蒸气处理,非晶钙磷化合物结晶度大大提高,并部分转化为HA晶体,且处理后的溅射膜与基体间无裂纹.
关键词:
射频磁控溅射
,
TiO2/HA复合薄膜
,
非晶钙磷化合物
,
晶化
,
水蒸气处理
由臣
,
孙江涛
,
王晓伟
,
金诚
,
谢祥
,
陈民芳
材料热处理学报
临床应用的载铜宫内节育器（CuIUD）在植入人体子宫初期会产生明显的铜离子＂暴释＂现象,为了提高铜的耐蚀性,减缓铜离子的释放速率,采用热氧化法在铜管表面预先制备氧化层。经250-350℃,30-120 min热氧化处理的铜管,采用SEM和XRD观察、分析氧化层表面形貌及其物相组成,由电化学工作站测试不同氧化工艺后样品的腐蚀电位、腐蚀电流密度及交流阻抗谱。根据测试结果优化的氧化工艺参数为275℃×30 min。采用AAS测试并计算了优化工艺处理后氧化样品及其临床应用样品在模拟宫腔液中铜离子的初期释放浓度,结果表明：经275℃×30 min氧化后可得到表面致密、晶粒均匀的氧化层,其物相为Cu2O、CuO,铜离子在模拟宫腔液中的同期最大释放浓度显著低于临床应用样品。因此,采用适宜的热氧化工艺可显著改善CuIUD临床应用中的＂暴释＂现象。
关键词:
宫内节育器
,
铜离子
,
热氧化
,
Cu2O
,
暴释
曹耿华
,
毕衍泽
,
陈民芳
,
刘德宝
,
由臣
稀有金属材料与工程
采用气氛保护加机械搅拌方法熔炼Mg-xZn-Ca-yHA (x=1,3,5；y=0,1,3,5)系列合金及其复合材料.通过金相显微镜(OM)和场发射扫描电子显微镜(FESEM)观察其铸态微观组织;X-射线衍射仪(XRD)分析物相组成；电化学和体外浸泡实验测试挤压态复合材料的耐腐蚀性能.结果表明,纳米羟基磷灰石(HA)颗粒可添加至Mg-Zn-Ca合金中,并在冶炼温度下脱水,转变成为了β-Ca3(PO4)2,同时显著细化基体合金的晶粒.其中,添加质量分数1％HA的复合材料具有最好的耐腐蚀性能.Mg-3Zn-Ca/1HA复合材料的腐蚀电位、腐蚀电流密度和腐蚀速率分别为-1.582 V,1.47μA/cm和14.19 mm/a,明显优于Mg-3Zn-Ca合金的-1.662 V,2.22μA/cm和21.28 mm/a.而添加3％HA的Mg-3Zn-Ca-3HA复合材料由于HA在基体中的部分团聚导致其耐腐蚀性能较Mg-3Zn-Ca合金有所下降.
关键词:
纳米HA颗粒
,
Mg-Zn-Ca/HA复合材料
,
微观组织
,
体外降解
,
腐蚀性能
由臣
,
赵燕平
,
孙永昌
,
王玉红
,
刘技文
兵器材料科学与工程
doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2004.03.012
简介了现有金属掩膜法制备纳米多层膜的过程,指出采用定位图形套准模板存在的弊端,研制出采用定位框固定基片、套准模板的制备新方法及装置.试验表明,采用该方法可显著提高制备纳米多层膜的完好率及套准精度.
关键词:
纳米多层膜
,
定位框
,
套准
,
模板
王玮
,
刘庆锁
,
严泽生
,
张传友
,
由臣
材料科学与工艺
为揭示超高碳钢中温相变特征,采用XRD物相分析、光学显微组织形态观察、硬度及冲击韧性测试等研究了Fe-1.44％C-1.52％ Cr-0.32％ Si-0.62％ Mn超高碳钢在150、200℃等温条件下相变产物的组织结构及力学性能特点.实验结果表明:无论在150℃等温还是200℃等温,均发生贝氏体转变及碳化物的析出;贝氏体具有不同于直接淬火形成的针状马氏体的短棒状形貌,且在不同等温条件下形成的贝氏体组织具有不同的形貌特征;相比150℃等温,200℃等温时形成的贝氏体棒的长/宽比较大,且随着等温时间的延长,贝氏体棒呈现平行形成的状态,贝氏体组织的硬度水平随之降低.
关键词:
超高碳钢
,
中温转变
,
显微组织结构
,
硬度
,
贝氏体
王晓伟
,
陈民芳
,
由臣
,
刘德宝
,
魏军
稀有金属材料与工程
作为可降解血管内支架材料的探索,制各了Mg-3zn-0.8Zr合金(质量分数,%,下同)及Mg-3zn-0.8Zr-lHA复合材料,研究了纳米羟基磷灰石(n-HA)对合金力学性能和生物腐蚀降解性能的影响.n-HA均匀分布于镁合金基体中,使晶粒细化,抗拉强度和延伸率均高于未添加n-HA合金.模拟体液(SBF)浸泡实验表明:随着浸泡时间延长,两种材料表面形貌差异明显.浸泡20 d后,含n-HA的复合材料表面完整,有Ca、P沉积层形成,电化学测试计算的电流密度为0.701×10-5A·cm-2;而不含HA的合金表面严重脱落形成凹坑,对应腐蚀电流密度为1.034×10-5A·cm-2,显示n-HA显著增加了镁合金的耐腐蚀能力.
关键词:
Mg-zn-Zr合金
,
纳米羟基磷灰石
,
生物降解
,
模拟体液
,
电化学
杨萌
,
陈民芳
,
由臣
,
刘德宝
复合材料学报
采用常规熔炼方法在氩气保护和电磁搅拌条件下制备了纳米羟基磷灰石(nHA)/Mg-2.5Zn-0.5Zr(质量分数,%)生物复合材料,并与基体镁合金对比,通过与大鼠成骨细胞共培养考察材料的体外生物相容性.结果表明,2组材料均无明显细胞毒性.但在倒置相差显微镜下,nHA/Mg-2.5Zn-0.5Zr材料周边细胞形态完好,密度显著高于基体镁合金组,前3天培养液中基本无材料溶出物,5～7天后溶出物少于基体镁合金组.细胞生长曲线显示,随着培养时间延长2组材料表面的细胞数量均呈上升趋势,而在复合培养的第3天和第5天,nHA/Mg-2.5Zn-0.5Zr复合材料表面细胞增殖量显著大于基体镁合金组.扫描电镜下可见成骨细胞对2组材料的反应有所不同,在复合材料表面,细胞呈梭形或三角形紧密贴伏,其伪足正常伸展使细胞彼此相连,7天后完全覆盖了整个试样.相反,基体镁合金表面细胞呈纺锤状,显示与材料的细胞吸附件较差.
关键词:
纳米羟基磷灰石
,
nHA/Mg-2.5Zn-0.5Zr复合材料
,
成骨细胞
,
体外细胞培养
,
细胞增殖
孙士昭
,
毕衍泽
,
陈民芳
,
刘德宝
,
由臣
,
黄岩
稀有金属材料与工程
采用电化学测试(极化曲线,开路点位,电化学阻抗谱)研究了Mg-3Zn-0.5Zr合金在4种侵蚀性离子(C1-,HPO42-,HCO3-和SO42-)相互作用下的降解行为.发现Cl会导致合金发生多孔状点蚀,腐蚀坑在表面扩展并加深.HPOa2-能降低合金降解速率抑制点蚀.HCO3-离子早期大大加快了镁合金的腐蚀降解速率,但由于能够在剧烈腐蚀部位诱导钝化,对合金点蚀的扩展具有抑制作用.SO42-在生理环境中浓度低,所以对合金腐蚀降解的行为加速不明显.
关键词:
Mg-3Zn-0.5Zr合金
,
生物材料
,
腐蚀性离子
,
降解机理
