李祥
,
于晓明
,
王成焘
,
谭丽丽
,
杨柯
,
罗云
,
张文光
稀有金属材料与工程
钽金属是一种理想的医用金属材料,能够与人体软/硬组织发生整合.利用化学气相沉积方法,在可控多孔结构的Ti6Al4V合金支架表面沉积涂覆钽金属涂层,使其同时具备理想的三维孔隙结构和力学相容性,以及钽金属优异的生物学性能.研究结果显示,多孔钛合金支架表面涂层前后色泽发生明显变化,涂层后支架呈现钽金属色泽.扫描电镜和XRD分析进一步证明了多孔钛合金支架表面沉积物为钽金属.与美国Zimmer公司生产的多孔钽小梁金属相比,钽涂层多孔钛合金支架具备与人体皮质骨更相似的弹性模量和抗压强度,是一种理想的骨修复替代物.
关键词:
电子束熔化成形
,
支架
,
钽涂层
,
钛合金
张国庆
,
王成焘
材料科学与工程学报
汽车发动机再制造中,采用电弧喷涂技术修复曲轴具有一定的潜在应用价值,本文对曲轴材料48MnV钢及其具有3Cr13电弧喷涂涂层的疲劳行为进行了研究.选用标准48MnV钢材料及其具有不同厚度涂层的试样进行拉伸和疲劳试验,计算了其疲劳极限并加以分析比较,同时对断口做了分析.发现基体材料为48MnV钢,具有3Cr13电弧喷涂层的试样在轴向载荷下的疲劳性能有相当程度的降低.涂层越厚,疲劳性能越差,疲劳极限越低.疲劳性能降低的主要原因是涂层的结合强度较小,以及喷砂时残留的铝氧化物引起疲劳裂纹萌生.
关键词:
再制造
,
48MnV钢
,
曲轴
,
电弧喷涂
,
疲劳
荆学东
,
徐滨士
,
王成焘
,
董世运
材料保护
doi:10.3969/j.issn.1001-1560.2005.12.002
电刷镀镀覆区域的溶液温度影响到镀层的结合强度,直接测量有难度.为了提高纳米电刷镀镀层的质量,基于红外辐射原理开发了能实时检测镀笔阳极包套和工件接触区域镀液温度的虚拟仪器(Virtual instrument,Ⅵ).采用移动平均滤波降低干扰对测量结果的影响;应用非模型修正法进一步提高测量精度.在刷镀过程中,镀液温度实时显示在计算机的虚拟面板上,当镀液温度超出许用值时仪器报警.应用结果表明,这种方法切实可行.
关键词:
电刷镀
,
纳米复合镀层
,
虚拟仪器
,
镀液温度
,
红外辐射
,
温度测定
苏冰
,
于旭东
,
张文光
,
王成焘
功能材料
采用溶胶-凝胶法在Ti6Al4V基体上制备了HAP/TiO2纳米复合涂层,并引入TiO2作为缓冲层.使用XRD、FT-IR和FE-SEM协同EDS研究了450、550和650℃温度下煅烧后涂层的组成和结构特征.实验结果表明,HAP/TiO2涂层均具有较好的结晶态,涂层厚度均匀、致密,与金属基体结合紧密.由亚微米级HAP晶体颗粒(100～200nm)镶嵌在分布均匀的纳米TiO2胶质之中,TiO2凝胶颗粒大小随煅烧温度的变化在10～30nm变动.力学测试结果表明这些复合涂层具有较高的结合强度,随着煅烧温度的升高,涂层的抗拉强度呈现上升的趋势.体外生物活性的测试证实了它们的生物活性.
关键词:
羟基磷基石
,
二氧化钛
,
复合涂层
,
旋涂法
李祥
,
王成焘
,
王林
,
张文光
,
李元超
稀有金属材料与工程
采用电子束熔化(EBM)成形工艺,制造具有可控多孔结构的Ti6Ai4V植入体,分析测试其微观孔隙结构特征、孔隙率以及力学性能.扫描电镜观测结果表明,所制备的钛合金植入体孔隙结构特征与设计结构相符合,证明EBM技术能够实现钛合金植入体孔隙结构的控制:测得多孔植入体的孔隙率为60.1%,相应的抗压强度为163 MPa,弹性模量为14 GPa,与人体骨组织弹性模量相近.利用改进的碱热处理方法进行表面改性,并浸泡在模拟体液中以诱导磷灰石的形成.体外细胞培养试验结果表明,培养7d后成骨细胞在改性的试件表面大量粘附、生长、增殖.
关键词:
电子束熔化成形
,
Ti6Al4V
,
多孔结构
,
生物活性
,
细胞培养
郭连峰
,
台立刚
,
苏兵
,
王成焘
功能材料
采用化学沉淀法合成纳米羟基磷灰石粉体,研究了热处理对纳米颗粒的相结构和粒度的影响,用FT-IR、XRD、TEM等对纳米羟基磷灰石粉体进行了表征.结果表明,沉淀法合成的纳米HA粉体含有少量CO32-离子,900℃煅烧后CO32-离子完全脱除.随热处理温度的提高,颗粒的形状由长条或针状变为球形,700℃热处理后可以得到晶化良好、平均直径50～55nm的球形纳米HA颗粒.
关键词:
化学沉淀法
,
羟基磷灰石
,
纳米粉体
,
煅烧
刘春慧
,
程先华
,
王成焘
机械工程材料
doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2000.03.001
研究了动载滑动轴承疲劳失效过程,观察到轴瓦表面裂纹、第二相裂纹等类型.通过润滑计算得到轴心轨迹、油膜压力和合金层应力分布,对轴瓦失效过程进行了分析.结果表明,轴瓦的疲劳裂纹由轴瓦宏观应力分布和微观应力集中共同作用,当基体与第二相的E、μ相差不多时,应力集中不明显;当基体与第二相的E、μ相差较多时,应力集中产生的影响不可忽略.
关键词:
滑动轴承
,
疲劳
,
失效分析
吴刚
,
张文光
,
王成焘
功能材料
模拟天然软骨的"多孔渗透"和"梯度功能" 特征,利用T-L法制备出多孔UHMWPE试样和梯度多孔UHMWPE/普通UHMWPE试样.观察了试样表面和断面的形貌,并对试样的相关性能进行测试.多孔UHMWPE仿生软骨材料具有与天然软骨材料类似的孔隙性质,孔径多分布在50～100μm左右,多孔UHMWPE的机械性能均不同程度低于普通UHMWPE,且多孔结构能提高试样与水和牛血清之间的可润滑性能.梯度UHMWPE仿生软骨材料的多孔层和实心层之间具有明显的梯度分界,但在界面连接处具有良好的融合性和结合强度.
关键词:
UHMWPE
,
多孔结构
,
梯度材料
,
人工关节软骨
