袁广银
,
章晓波
,
牛佳林
,
陶海荣
,
陈道运
,
何耀华
,
蒋垚
,
丁文江
中国有色金属学报
镁合金因具有与人体骨头接近的密度和弹性模量、高比强度和比刚度、生物可降解性以及生物相容性等优点,近10年来国内外研究人员对其应用于骨内植物、骨组织工程支架和心血管支架等领域进行了广泛的研究.然而,目前大多数研究均以现有商用镁合金为对象,如含Al元素的AZ31、AZ91以及含重稀土元素的WE43等,并未考虑到作为生物材料的安全性等问题.本文作者阐述镁合金作为生物医用材料的优势、面临的挑战以及应对策略；重点介绍上海交通大学轻合金精密成型国家工程研究中心近年来围绕自行研发的新型生物医用镁合金JDBM开展的研究工作；最后展望可降解生物医用镁合金的应用前景和发展方向.
关键词:
可降解生物医用镁合金
,
骨内植物
,
心血管支架
,
生物相容性
,
生物降解性能
沈崇
,
章晓波
,
薛亚军
,
王章忠
材料热处理学报
为研究长周期堆垛有序(LPSO)结构对镁合金腐蚀行为的影响,通过重力铸造制备了Mg-6.6Y-2.6Cu-1.2Zr(质量分数％)合金,并分别在420、440和460℃下固溶处理.借助SEM和XRD对合金显微组织和物相进行分析;通过腐蚀浸泡实验研究合金的耐蚀性能.结果表明,铸态Mg-6.6Y-2.6Cu-1.2Zr含有LPSO结构,随着固溶温度的升高,LPSO结构减少,晶粒尺寸增大,当固溶温度为460℃时,LPSO结构消失.不含LPSO结构的Mg-Y-Cu-Zr合金耐蚀性能优于含LPSO结构的该合金,而随着固溶温度的升高,含有LPSO结构的Mg-Y-Cu-Zr合金的耐蚀性能降低.此外,合金表现为严重的局部腐蚀行为.
关键词:
Mg-Y-Cu-Zr合金
,
长周期堆垛有序结构(LPSO)
,
显微组织
,
腐蚀行为
周军
,
刘宁
,
卢茂华
,
章晓波
,
荣春兰
硬质合金
doi:10.3969/j.issn.1003-7292.2007.01.002
采用粉末冶金方法制得四组不同粒度组合的Co-WC-Ti(C,N)金属陶瓷材料.对其室温力学性能进行测量,并采用XRD,SEM,EDX等方法对材料的相结构,显微组织等进行分析.研究表明,主要硬质相粒度的改变使相结构出现了一定程度的变化;以亚微米TiC为原始粉末细化了金属陶瓷组织中的晶粒;以纳米TiN为原始粉末使得晶粒大小趋向一致,分布均匀,并在一定程度上细化了晶粒;当TiC、TiN原始粉末分别为亚微米、纳米尺寸时,材料的综合力学性能最好.
关键词:
Ti(C,N)基金属陶瓷
,
显微组织
,
力学性能
,
粉末粒度
章晓波
,
刘宁
,
袁红梅
,
荣春兰
硬质合金
doi:10.3969/j.issn.1003-7292.2008.01.002
为探究Mo、WC、ZrC对TiC-Ni系金属陶瓷组织的影响,真空烧结制备了TiC-Ni系金属陶瓷.利用X射线衍射仪(X-ray diffraction,XRD)、扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)、能谱仪(energy dispersive spectrometer,EDS)等研究了Mo、WC和ZrC对金属陶瓷显微组织的影响.结果表明,TiC基金属陶瓷的显微组织随着Mo、WC、ZrC的加入而逐渐细化.形成(Ti,Mo)C、(Ti,Zr,Mo)C、(Ti,Mo,W)C、(Ti,Zr,Mo,W)C、(Zr,Yi,Mo)C和(Zr,Ti,Mo,W)C等固溶体,并且在10%TiC-ZrC-14%Mo-15%WC-20%Ni-1%C试样中出现了无芯晶粒(corelesss grains)、微裂纹及微孔洞.断裂韧性测试结果表明.该显微结构能大大提高材料的断裂韧性.
关键词:
金属陶瓷
,
显微组织
,
微裂纹
,
断裂韧性
方信贤
,
章晓波
,
王强
,
巴志新
,
王章忠
中国有色金属学报
采用浸泡法在Mg-Nd-Zn-Zr镁合金表面制备氟化镁钠膜，采用点滴法、电化学法和浸泡法评定镁合金基体和氟化镁钠膜的耐蚀性，采用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析氟化镁钠膜试样腐蚀前后的形貌及成分。结果表明，提高转化处理温度可显著减小氟化镁钠颗粒尺寸，而转化处理时间对颗粒尺寸影响较小；氟化镁钠颗粒通过二维形核后的台阶生长机制和螺旋生长机制长大；氟化镁钠膜可显著降低Mg-Nd-Zn-Zr镁合金在模拟体液中的平均析氢速率，在模拟体液中，氟化镁钠膜逐渐转变为氟化物和磷酸盐混合膜层，新膜层继续起到保护镁合金基体的作用。
关键词:
镁合金
,
NaMgF3膜
,
模拟体液
,
析氢速率
,
腐蚀机制
章晓波
,
毛琳
,
袁广银
,
王章忠
稀有金属材料与工程
以Mg-3.13Nd-0.16Zn-0.41Zr(质量分数,％,JDBM)镁合金为研究对象,研究挤压态JDBM的细胞毒性和腐蚀性能.通过热挤压工艺制备出心血管支架用镁合金微管,并观察其组织.采用激光切割、电化学抛光等工艺制备出心血管支架,测试支架表面粗糙度和径向支撑力.结果表明,JDBM镁合金对内皮细胞无毒性,具有理想的耐蚀性能和腐蚀方式;制备出的心血管支架的径向支撑力超过正常成年人血管收缩压的4倍,满足心血管支架对力学性能的要求.
关键词:
生物可降解镁合金
,
心血管支架
,
细胞毒性
,
腐蚀性能
,
径向支撑力
毛琳
,
章晓波
,
袁广银
,
丁文江
材料导报
血管内支架是治疗心血管疾病最有效的方法之一,普通金属支架易导致支架内再狭窄,生物可降解血管支架的暂时存留性明显降低了支架内再狭窄的发生.简述了支架的加工工艺,同时对生物可降解血管支架的研究现状进行了分类论述,包括生物可降解膜被覆金属支架、载药生物可降解膜被覆金属支架(药物涂层支架)、完全生物可降解性冠状动脉支架和载药生物可降解性冠状动脉支架.最后展望了生物可降解血管支架的发展趋势.
关键词:
生物可降解血管支架
,
加工工艺
,
植入材料
宗阳
,
牛佳林
,
毛琳
,
章晓波
,
袁广银
,
丁文江
腐蚀与防护
采用脉冲电化学沉积的方法,在新开发的Mg-Nd-Zn-Zr合金(JDBM)表面制备出了羟基磷灰石(HA)涂层,并对其耐蚀性能和血液相容性进行了研究.结果表明,表面改性后的JDBM镁合金具有更好的耐腐蚀性能,腐蚀后涂层保持了良好的完整性,析氢试验也表明涂层对基体在仿生腐蚀环境中有一定的保护作用,且不会引起模拟体液pH值较大的变化.体外溶血试验表明JDBM合金不会产生溶血的情况,经过HA表面改性过的样品不会破坏其良好的血液相容性.
关键词:
镁合金
,
生物材料
,
脉冲电化学沉积
,
耐腐蚀性能
,
血液相容性
章晓波
,
薛亚军
,
王章忠
,
袁广银
,
马欣宇
材料热处理学报
通过对具有高屈强比的生物镁合金Mg-2.98Nd-0.34Zn-0.46Zr(NZ30K)进行退火与时效处理,研究了退火与时效处理后合金的显微组织、室温力学和腐蚀性能.结果表明,退火与时效处理后粗大的被拉长的晶粒被消除,随退火温度提高,晶粒逐渐粗大,屈服强度降低,而抗拉强度仍保持较高值.试验研究的5种状态合金的屈强比分别为0.98、0.82、0.71、0.60和0.55；在模拟体液中,与挤压时效态合金的腐蚀性能相比,随退火温度升高,退火与时效处理后合金的腐蚀速率先减慢后加快,且为均匀腐蚀.适宜的热处理工艺有效降低合金屈强比,同时稍微提高合金的耐蚀性能.
关键词:
生物镁合金
,
显微组织
,
屈强比
,
腐蚀性能
