兰州交通大学机电工程学院材料科学与工程系 作品数:15 被引量:85 H指数:5 相关作者: 陈君 王双印 帅毅 王天新 史伟 更多>> 相关机构: 湖南大学材料科学与工程学院 更多>> 发文基金: 甘肃省自然科学基金 兰州交通大学“青蓝”人才工程基金 表面工程技术国家级重点实验室基金 更多>> 相关领域: 医药卫生 化学工程 一般工业技术 建筑科学 更多>>
钒液流电池碳毡电极的镍离子修饰 被引量:1 2014年 采用硝酸镍溶液对聚丙烯腈碳毡进行修饰处理,通过循环伏安法研究了修饰后材料在钒电池中的电化学性能。结果表明,处理后的碳毡具有较好的电化学性能,对于负电对具有电化学可逆性,适合用作钒液流电池的负极材料;处理后碳毡的耐腐蚀性也有明显的改善。SEM和EDS表明,处理后,镍离子与碳毡成功结合,成为碳纤维表面活性物质,显著的提高了碳毡的性能。 王新伟 王双印 陈君关键词:碳毡 电化学性能 镍离子 改性 土聚水泥应用研究的新进展 被引量:2 2007年 作为一种新型的碱激活水泥,土聚水泥具有优异工程性能。这里介绍了土壤聚合反应的机理,详细分析了土聚水泥的化学成分以及矿物组成;讨论了其水化产物的形态以及结构特点;概述了土聚水泥的应用发展前景和当今国内外应用研究新的进展情况,并提出了几个新的研究问题。 张程博 王顺花 石宗利关键词:土聚水泥 优化磷酸三钙/聚磷酸钙纤维/聚乳酸软骨组织工程支架材料的配比 2011年 背景:前期实验显示,聚乳酸存在刚度差,降解缓慢,降解后期降解液明显偏于酸性,易在细胞培养时引起无菌性炎症反应等缺点。目的:在前期工作的基础上,优化聚乳酸支架材料实验方案和配比。方法:自制聚磷酸钙纤维和β-磷酸三钙为添加材料,聚左旋乳酸为基体材料,采用溶媒浇铸/粒子滤取技术与气体发泡相结合制备配比20/30/50磷酸三钙/聚磷酸钙纤维/聚乳酸软骨组织工程支架复合材料。结果与结论:①磷酸三钙/聚磷酸钙纤维/聚乳酸支架材料具有三维、连通、微孔网状结构,孔隙率在70%~95%。②孔隙率相近时,该支架材料的压缩模量比纯聚乳酸支架的压缩模量有了明显提高。③支架材料的降解率可通过加入聚磷酸钙纤维和支架的孔隙率加以调控。④β-磷酸三钙的加入使降解液pH值保持在6.0~7.0之间,避免了酸性降解产物引起的无菌性炎症反应。说明磷酸三钙/聚磷酸钙纤维/聚乳酸支架材料的物理力学性能和降解性能基本满足软骨组织工程的要求。 王彦平 朱凌云 张红梅关键词:软骨 聚磷酸钙纤维增强增韧磷酸钙骨水泥的力学效应 被引量:9 2009年 目的:制备α-磷酸三钙/聚磷酸钙纤维复合材料,探讨聚磷酸钙纤维增强磷酸钙骨水泥的可行性。方法:首先利用沉淀法合成出α-磷酸三钙粉末,然后将其与不同质量比、不同长度聚磷酸钙纤维混合,最后用固化液调和制得骨水泥。对样品进行凝固时间、力学性能测试,利用扫描电镜观察固化体微观结构。结果:当聚磷酸钙纤维的含量为10%、长度为2mm时,复合材料抗压强度达到62.5MPa,抗折强度达到12.4MPa。扫描电镜显示适量的聚磷酸钙纤维在骨水泥基体中分布均匀,与基体结合性好。在Ringer溶液中浸泡2个月后,纤维未发生明显的降解作用,仍具有一定的增强增韧效果。结论:聚磷酸钙纤维在一定程度上可对骨水泥起到增强作用。α-磷酸三钙/聚磷酸钙纤维复合材料具有良好的力学特性。 徐立新 史雪婷 王彦平 石宗利关键词:磷酸钙骨水泥 聚磷酸钙纤维 复合材料 力学性能 纳米羟基磷灰石/聚乳酸复合材料的性能测试 被引量:21 2007年 目的:测定纳米羟基磷灰石/聚乳酸复合材料的性能。方法:实验于2005-02/2006-08在兰州交通大学材料工程研究所实验室完成。基体材料采用荷兰普拉克生化公司生产的聚乳酸(Mr 400000)。增强材料采用纳米羟基磷灰石(自制)。聚乳酸在使用前进行纯化。纳米羟基磷灰石采用水热法合成。采用共混复合工艺制备不同纳米羟基磷灰石质量分数(0,0.05,0.10,0.15,0.20)的纳米羟基磷灰石/聚乳酸复合材料,并对其力学性能(弯曲强度、弯曲模量、剪切强度)和降解性能(降解速率)进行测试。结果:①力学性能:复合材料的弯曲强度随着纳米羟基磷灰石体积分数的增加而增大,在羟基磷灰石微粒的质量分数为0.15(体积分数为0.064)时弯曲强度出现峰值(153.6MPa),降解12周后复合材料弯曲强度仍有123.7MPa。复合材料的弯曲模量随着纳米羟基磷灰石体积分数的增加而增大,有一定的弯曲模量(5.7GPa),降解12周后复合材料弯曲模量为5.3GPa。复合材料的剪切强度随着纳米羟基磷灰石体积分数的增大呈下降趋势。②降解性能:随着降解时间的延长,复合材料的降解速率变化不大。结论:纳米羟基磷灰石/聚乳酸复合材料能满足松质骨的骨折内固定的力学性能要求。 强小虎 张杰关键词:纳米羟基磷灰石 聚乳酸 复合材料 力学性能 降解性能 聚磷酸钙纤维/羟基磷灰石/明胶软骨组织工程支架材料的制备及性能 被引量:4 2012年 背景:目前明胶基组织工程支架材料存在力学性能低、生物相容性差、降解速率难以控制等缺陷。目的:通过添加聚磷酸钙纤维和羟基磷灰石改善明胶支架材料的性能。方法:以自制聚磷酸钙纤维和羟基磷灰石为添加材料,明胶为基体材料,以戊二醛为交联剂,采用溶媒浇铸/粒子滤取技术制备配比为50/10/40的聚磷酸钙纤维/羟基磷灰石/明胶软骨组织工程支架复合材料。测试支架材料的物理力学性能,并观察其微观结构。结果与结论:采用溶胶凝胶法制得的羟基磷灰石粉末结晶程度较差,经900℃下煅烧0.5h后,可制得结晶程度较高的羟基磷灰石粉末。聚磷酸钙纤维/羟基磷灰石/明胶软骨组织工程支架材料具有三维、连通、微孔网状空间结构,孔隙率在65%-90%之间,满足软骨组织工程对其支架材料孔隙的要求。戊二醛的交联作用和聚磷酸钙纤维的增强作用,克服了明胶在制备多孔支架时容易收缩的缺点,制得高孔隙率三维连通的支架材料。 王彦平 朱凌云 张红梅关键词:软骨 明胶 聚磷酸钙纤维 羟基磷灰石 空间充气膨胀展开结构的可控刚化技术 被引量:6 2009年 刚化技术是空间充气膨胀展开结构的一项关键技术。Adherent Technologies有限公司的技术人员首次提出了"可控刚化"(Rigidization On Command-ROC)技术概念,利用此技术ILC Dover公司制造了空间充气膨胀展开结构的示范支撑管件。和传统的刚化技术相比可控刚化技术有许多优点,此技术可控、清洁,适用于空间的特殊环境。作者对空间充气膨胀展开结构刚化技术、可控刚化技术、可控刚化技术所用材料和紫外光(UV)固化复合材料进行了简单介绍。可控刚化技术可靠性高,固化后复合材料的机械性能好,为空间充气可膨胀展开结构提供一种急需的刚化技术,能满足充气膨胀展开结构多项任务的需要。 王新伟 任妮 王多书 钟彦 冯利邦 李菲菲关键词:紫外光固化 阳离子光引发剂 α-磷酸三钙/羟基磷灰石骨水泥材料的制备及力学性能测定 被引量:5 2006年 目的:利用α-磷酸三钙和羟基磷灰石复合,制备出具有一定强度的生物活性骨水泥。方法:实验于2003-09/2005-01在兰州交通大学材料系实验室完成。首先利用化学沉淀法合成羟基磷灰石粉末,然后利用固相反应制备α-磷酸三钙粉末,将其二者按一定比例混合均匀制得骨水泥粉料,最后用固化液(25%柠檬酸+70%去离子水+5%柠檬酸钾)调和制得骨水泥。结果:①沉淀法制备羟基磷灰石粉末中主要是羟基磷灰石相,含量高达99.5%,所有杂质相含量低于0.5%。②α-磷酸三钙粉末与羟基磷灰石粉末按不同配比混合后粉剂中仅存在两个晶相:羟基磷灰石/高温型磷酸三钙。③两相骨水泥的压缩强度已基本达到规定要求(≥30MPa),但弯曲强度仍较低。其中T50H50强度较高。④固化体在37℃生理盐水中浸渍2个月后,α-磷酸三钙含量明显减少,羟基磷灰石晶相大量增加,无新的结晶相生成。结论:制备的骨水泥克服了陶瓷型羟基磷灰石烧结形成、修整困难等缺点,具有制备容易、使用方便、固化时放热小等优点,可应用于体内骨修复材料。 徐立新 王彦平 史雪婷 石宗利关键词:骨粘合剂 磷酸钙类 羟基磷灰石类 抗剪切强度 镁合金AM50-1Y和AZ91-1Y腐蚀机理的探析 被引量:1 2009年 通过金相分析、扫描电镜等测试手段,对含有1%稀土Y元素的AM50和AZ91镁合金的微观组织和腐蚀性能进行研究,结合镁合金的腐蚀形貌,分析对比两种镁合金在相同腐蚀条件下的腐蚀机理。结果表明,由于两种镁合金成分上的差异,使得AM50-1Y较AZ91-1Y在实验室所采取的腐蚀条件下具有不同的耐腐蚀性能。 史伟 王天新 王顺花 石宗利关键词:AM50镁合金 AZ91镁合金 稀土Y 柠檬酸添加壳聚糖及明胶固化液与α-磷酸三钙和羟基磷灰石复合制备骨水泥的黏度及形状特点 被引量:1 2007年 目的:利用在柠檬酸中添加壳聚糖、明胶配制的固化液与α-磷酸三钙和羟基磷灰石复合的粉剂调和制备骨水泥试样,观察其黏度和形状。方法:实验于2005-03/2006-08在兰州交通大学材料系实验室完成。①实验方法:骨水泥固相粉末是α-磷酸三钙和羟基磷灰石混合均匀制得的骨水泥粉料,液相部分是将壳聚糖和明胶按体积分数为0.03,0.06,0.09,0.12,0.15与柠檬酸溶液混合配制的固化液,将二者调和制得骨水泥。②实验评估:采用X射线衍射仪测试试样晶型及组成;测定骨水泥凝固时间;通过MTS-810型材料试验机测试骨水泥压缩强度;扫描电镜观察固化体微观结构;将骨水泥样本置于37℃生理盐水中,并在1,3,5,7,9,12,24h测试生理盐水的pH值。结果:①骨水泥组成:X射线衍射仪显示粉剂中仅存在两个晶相:羟基磷灰石/高温型磷酸三钙。②骨水泥凝固时间:调和液的黏度明显增加,试样调拌时像口香糖一样黏性很大,固化时间延长,抗水冲性能提高,样品塑型容易操作。在(2.0±0.2)min时出现初凝,骨水泥的黏性逐渐减退,在(8.0±0.2)min时骨水泥完全固化,骨水泥固化时间有所延长。③骨水泥压缩强度:固化液中壳聚糖-明胶体积分数为0.09时压缩强度较高(26.0±3.2)MPa;骨水泥于浸泡6h的强度已达其最大强度的85%以上,24h基本达到最大强度,在48h后强度几乎不再变化。④固化体微观结构:完全固化后,形成棒状结晶和花朵状的结晶,晶体很小,在低倍镜下观察,似无定形物质。固化后形成的磷酸钙结晶在形态学上与自然骨非常相似。⑤生理盐水的pH值:pH值随着水化反应的进行逐渐上升,浸泡12h时上升为6.89±0.02,浸泡24h时pH值达到7.02±0.02,接近生理盐水的pH值。结论:制备的骨水泥克服了陶瓷型羟基磷灰石烧结形成、修整困难等缺点,具有塑型容易、使用方便、固化时放热小等优点,可应用于体内骨修复材料。 徐立新 史雪婷 王彦平 石宗利关键词:磷酸钙类 羟基磷灰石类