张静莹
,
梁文波
,
王伟强
,
孙鸿婉
,
许家顺
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2015.04.024
研究了 Ti、Ti6Al4V 和 Ti6Al7Nb 3种钛基材料在喷砂酸蚀处理后成骨细胞在其表面生长的生物活性。通过 Al2 O 3喷砂和盐酸、硫酸混合物酸蚀的表面改性方法,在 Ti、Ti6Al4V 和 Ti6Al7Nb3种钛基材料表面进行喷砂酸蚀处理,通过 SEM 观察样品的表面形貌,样品的表面呈现出微米级多孔形貌；将样品浸入模拟体液(simulated body fluid,SBF)中浸泡7,14和21 d 后通过 SEM、X 射线衍射仪(XRD)分析样品表面沉积物的形貌、物相,样品浸入 SBF 14 d 后, Ti6Al7Nb 表面最先观察到表面覆盖的羟基磷灰石涂层；样品浸入 SBF 21 d 后,Ti、Ti6Al4V 和 Ti6Al7Nb表面都观察到羟基磷灰石涂层。羟基磷灰石涂层有利于促进钛基植入体与体内骨组织的骨结合,喷砂酸蚀处理的 Ti6Al7Nb 表现出良好的生物活性。
关键词:
Ti
,
Ti6Al4V
,
Ti6Al7Nb
,
喷砂酸蚀
赵坚强
,
岳振星
,
王伟强
,
杨刚
,
桂治轮
,
李龙土
功能材料
研究了准同型相界(morphotropic phase boundary 简称MPB)附近不同组分的锆钛酸铅(PZT)压电陶瓷在交流电场下的电致疲劳特性.发现电场频率对材料的电致疲劳性能有较大影响.高频电场下不同组分PZT材料的疲劳现象均不明显;低频电场下,不同组分的PZT材料疲劳特性差异较大.分析认为氧空位及其缔合缺陷偶极子在不同频率交变电场下的响应差异是其主要原因.拉曼光谱分析表明,低频疲劳后准同型相界区材料中部分菱方相转变为四方相,使其抗疲劳性能下降.
关键词:
锆钛酸铅
,
压电陶瓷
,
电致疲劳
张庆宝
,
王伟强
,
齐民
,
梁栋科
,
杨大智
功能材料
冠状动脉支架作为经皮穿刺冠状动脉成形术中保持病变血管畅通的核心器件,其在手术过程中受球囊作用的扩张特性以及球囊撤出后的反弹行为对支架植入术的成功有着重要的影响.利用有限元的方法系统,建立专有支架单独膨胀和血管支架膨胀模型,分析了316L不锈钢和L605钴铬合金两种材料支架筋尺寸和支架扩张尺度的变化及血管对其膨胀行为的影响.结果显示,支架所选材料是决定支架膨胀行为的主要因素,L605材料支架所需的临界内压力及反弹行为明显大于316L不锈钢支架;材料一定时,增加支架筋的宽度或厚度提高支架迅速扩张临界内压力;支架轴向长度的变化只与结构和最终膨胀状态相关.有限元模拟对支架性能的评价和设计有一定指导意义.
关键词:
冠状动脉支架
,
有限元分析
,
膨胀行为
,
316L不锈钢
,
CoCr合金
高振宇
,
梁栋科
,
齐民
,
杨大智
,
王伟强
功能材料与器件学报
doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2006.01.012
首先对有限元软件Ansys中镍钛合金材料模型的准确性进行了研究,然后对两种镍钛合金支架的抗压缩性能进行了模拟分析与实验验证,结果证明有限元法可以在一定程度上替代支架原型的测试工作.在此基础上,又进一步系统地分析了一种支架设计中筋的尺寸变化对支架抗压缩性能的影响.结果显示,增加支架筋的宽度和厚度都能够提高支架的抗压缩性能,且这两个方向上尺寸的增加对提高支架抗压缩性能的作用基本相当.
关键词:
镍钛合金
,
支架
,
抗压缩性能
,
有限元法
梁栋科
,
杨大智
,
齐民
,
王伟强
功能材料
镍钛合金由于其优良的机械性能和生物相容性已经被广泛的应用于生物医用领域,然而由于其超弹性为高度非线性的应力-应变关系,如何对其相关器械的性能进行分析与评价是设计人员面临的主要问题.本文介绍了有限元技术中镍钛合金材料模型的建立方法,并利用有限元软件ANSYS8.0分析了一种超弹性镍钛合金血管内支架的自膨胀过程.结论为支架释放后,将对支架端部血管产生较高的内应力,这容易损伤此处血管,引起血栓及内膜增生等问题;镍钛合金支架释放后,对应的应力水平只有300MPa左右,远远小于不锈钢支架的应力值.因此,支架的柔顺性更好,对血管的刺激更小,这对于提高支架的植入效果将有很大的帮助;有限元技术可以方便的对镍钛合金器械进行模拟分析,这对于镍钛合金器械的研制与开发将有很大的帮助.
关键词:
镍钛合金
,
材料模型
,
有限元
,
支架
刘敬肖
,
杨大智
,
王伟强
,
陈吉华
,
蔡英骥
材料研究学报
doi:10.3321/j.issn:1005-3093.2000.03.001
在植入物体性能较好的基础上,表面性能是决定其生物相容性是否良好的至关重要因素本文针对硬组织和与血液相接触的金属植入物,对表面改性技术、表面改性膜层特点及其应用进行了综合评述,探讨了通过表面改性提高植入物生物相容性的机理,并指出了生物医用材料表面改性的研究发展方向.
关键词:
生物医用材料
,
表面改性
,
生物相容性
陈吉华
,
杨大智
,
刘敬肖
,
王伟强
材料研究学报
doi:10.3321/j.issn:1005-3093.2001.05.019
采用离子束增强沉积法在NiTi基体上合成了具有不同组分比的Ti-Ta-O薄膜研究了组分比对薄膜的相结构、力学性能和抗模拟体液腐蚀性的影响SEM,AFM和XRD分析表明,所有薄膜均由纳米粒子堆积而成,膜层连续光滑,纯Ti-O膜为金红石结构,而Ti-Ta-O膜为非晶态划痕实验、显微硬度分析和电化学测试研究表明,加入Ta后,膜与基体间的结合强度、韧性和抗腐蚀性增强,显微硬度下降Ta含量为36%(原子分数)的膜使NiTi的抗蚀性显著提高.
关键词:
离子束增强沉积
,
Ti-Ta-O薄膜
,
模拟体液
,
抗腐蚀性
王伟强
,
陆山
,
齐民
功能材料
利用机械合金化-放电等离子烧结的方法制备了不同球磨时间Zn质量分数为15％的新型可生物降解Fe-Zn合金.利用XRD、SEM、EDS分析了合金的微观组织及成分；利用动电位极化曲线、浸泡失重曲线评价了Fe-Zn合金的生物降解性能.结果显示所制备Fe-Zn合金由Fe-Zn固溶体基体及少量细小ZnO相颗粒组成,合金降解性能优于纯铁.
关键词:
Fe-Zn合金
,
机械合金化
,
放电等离子烧结
,
生物降解
邓希光
,
王伟强
,
齐民
功能材料
研究了AZ31镁合金在Hank's模拟体液中的腐蚀行为,包括腐蚀形貌、腐蚀速度和腐蚀电化学特征参数.通过扫描电子显微镜(SEM)比较了不同腐蚀环境中镁合金样品的腐蚀形貌特征.利用失重法测量了镁合金的腐蚀速度,并依此分析了Hank's模拟体液中各成分对镁合金腐蚀速度的影响.测量并分析了不同pH值下的动电位动态极化曲线.结果表明,镁合金在Hank's模拟体液中的腐蚀主要为氯离子引起的点蚀;H_2PO_4~-和HPO_4~(2-)具有缓蚀作用;pH值的升高可以提高镁合金腐蚀反应的自腐蚀电位,降低腐蚀反应的热力学倾向,稳定腐蚀过程中形成的钝化膜,从而降低了腐蚀速度.
关键词:
镁合金
,
腐蚀形貌
,
腐蚀速度
,
pH值
