新型医用TLM钛合金管材加工工艺及性能研究

选择同样规格管坯进行了:①变形量ε分别为15%,28%,34%,40%的冷轧变形实验;②Q值为0.86,1.15,2.62的冷轧变形实验;③加热温度分别为680,715,730,820℃,均保温1 h的中间退火实验;④5种热处理工艺制度实验;⑤冷轧和拉拔2种不同加工方式实验.实验后用10%HF+30%HNO3+60%H2O酸洗液对管材表面进行处理,之后测试管材的力学性能.结果表明,该合金的变形量(ε)应选在30%～35%之间,Q值控制在2以下;中间退火温度应选在相变点以上,此时可获得最高的合金塑性,具有优良的冷加工性能;最终热处理应先在750℃固溶处理,然后再在510℃时效处理4 h可以得到塑性和强度匹配良好的管材.另外,采用轧制方法生产出的管材强度较高,塑性较低,表质量好,而采用拉拔方法生产出的管材塑性较高,强度略低,表面光洁度差.     

医用金属硬组织植入物表面纳米涂层研究

细胞与人工植入物之间的相互作用是诱导形成骨整合界面的关键因素,然而这种相互作用大多取决于种植体表面的材料特性和表面形貌特征,纳米结构的表面已被证明能够增强细胞的黏附、增殖与分化。文章介绍了医用金属硬组织植入物表面纳米涂层的研究意义,综述了生物纳米涂层的主要制备方法及其物化性能特点,重点分析和讨论了生物纳米涂层对金属植入物的生物学性能影响和改善规律,最后介绍了生物纳米涂层研究与应用方面的最新进展。     

合金元素、加工与热处理对医用β型钛合金力学性能的影响及微观分析

研究了不同合金添加元素（Mo,Sn,Zr,Nb）、加工以及热处理对近β型医用钛合金力学性能和显微组织的影响规律,讨论了保持医用钛合金强度、弹性模量和塑性优良匹配的影响因素和解决办法。研究发现：Ti-Nb-Zr-Mo-Sn合金中增加Zr,Mo,Sn元素含量使合金强化,而增加Mo,Nb元素含量和热加工率利于降低弹性模量;经过固溶处理后强度和弹性模量降低,经时效处理后合金产生弥散强化和细晶强化使强度和弹性模量增加;热轧态和固溶状态下产生应力诱发马氏体而导致较低的屈强比和允许应变,利于二次加工和实际应用。     

螯合树脂D751和弱酸性树脂112×1的碱土、稀土和过渡金属树脂盐的研究

测定了在加有乙酸钠的弱碱性溶液中,碱土、稀土和过渡金属离子在具有亚胺二乙酸功能基的D751和具有羧酸功能基的112×1树脂上吸附达到饱和时,树脂中功能基和金属离子的摩尔数之比,测定了各种纯金属离子式树脂的红外光谱,并由此讨论了上述三种金属离子与两种树脂上功能基的成键性质。     

NiTi形状记忆合金特性及管材的研究进展

NiTi形状记忆合金管材在微创外科及介入内镜检查学等医学领域中取得了广泛的应用。NiTi形状记忆合金管材的成型方法包括挤压、轧制、旋锻、拉拔等方法。目前,医用NiTi形状记忆合金成品管材的制备仍然以拉拔工艺为主。同时,也要探索NiTi形状记忆合金管材加工的新技术、新工艺。     

Ti3Zr2Sn3Mo25Nb医用钛合金相变与力学性能

研究Ti3Zr2Sn3Mo25Nb医用钛合金中相变演化过程和亚稳相对合金强度和弹性模量的影响规律.结果表明:Ti3Zr2Sn3Mo25Nb合金中相的演化过程为β→ω→α″→α,其中亚稳ω相及α″相的尺寸、数量及分布对合金强度、弹性模量及塑性的影响显著.ω相的尺寸越小,数量越多,分布越均匀,这有利于提高合金强度,降低塑性和弹性模量;通过控制亚稳ω相及α″相的尺寸、数量和分布,可以在一定范围里调整Ti3Zr2Sn3Mo25Nb合金的力学性能变化,从而得到更好的生物力学性能匹配.     

TLM钛合金表面白蛋白涂层的制备及抗凝血性研究

为提高医用钛合金Ti-3Zr-2Sn-3Mo-25Nb的抗凝血性能,首先通过溶胶-凝胶法在其表面制备一层TiO2薄膜,再将该TiO2薄膜活化处理,最后通过静电自组装法将牛血清白蛋白固定在TiO2薄膜表面形成抗凝血涂层。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和接触角测试仪研究了该抗凝血涂层的相结构、表面微观形貌和亲水性特征,并通过动态凝血时间法和血小板黏附实验对比研究了白蛋白修饰前后Ti-3Zr-2Sn-3Mo-25Nb合金的抗凝血性能。结果表明,经白蛋白表面修饰处理后,Ti-3Zr-2Sn-3Mo-25Nb合金的抗凝血性能得到了明显的改善。     

镁合金AZ31管材冷变形能力研究

对AZ31管材进行了不同变形量的冷轧试验。冷轧过程中,由于孪生与滑移的相互协调,可以提高镁合金的塑性变形能力。控制变形量ε在15%左右,可以得到最佳的表面质量及管材性能。研究发现,400℃,保温30min的热处理工艺能有效消除加工过程中产生的内应力,同时起到细化晶粒、均匀组织的作用。     

MTT法评价Ca2KNa（Po4）2陶瓷的体外细胞相容性

羟基磷灰石（HAP，Ca10（Po4）6（OH）2）和磷酸三钙（3-TCP，β-Ca3（PO4）2）在化学成分上与骨组织中的无机盐（生物磷灰石）成分相似，而得到广泛的研究和应用。但HA在骨组织内很难被降解吸收，β-TCP在不承力的骨组织部位几乎不被吸收。在β-TCP生物陶瓷的基础上，通过高温化学反应合成了化学式为Ca2KNa（PO4）2的可降解性磷酸钙陶瓷材料。采用体外细胞培养技术，以L929为评价细胞系，采用MTT法评价研究了Ca2KNa（PO4）2陶瓷材料的体外细胞相容性。研究发现，用细胞培养液浸提的Ca2KNa（PO4）2陶瓷颗粒的浸提液与L929细胞共培养2～6d，MTT法测定相对细胞存活率〉83％，说明Ca2KNa（PO4）2陶瓷材料的体外细胞毒性评级为1级，符合人体植入材料对细胞毒性的要求。