简介:钛及其合金常被用作牙科和骨植入材料。钛表面的仿生涂层可以改善其成骨性能。本文作者开发一种新型的、具有成骨作用的钛合金表面纳米复合涂层,为骨髓间充质干细胞(MSCs)的粘附、增殖和成骨分化提供自然环境。用静电纺丝法制备基于聚己内脂(PCL)、纳米羟基磷灰石(nHAp)和雷尼酸锶(SrRan)的纳米复合涂层。因此,涂覆在钛合金表面的涂层有4种,分别为PCL、PCL/nHAp、PCL/SrRan和PCL/nHAp/SrRan。采用EDS、FTIR、XRD、XRF、SEM、AFM、体外细胞毒性和血液相容性测试等技术评估涂层的化学性能、形貌和生物学性能。结果表明,纳米复合涂层具有细胞相容性和血液相容性,PCL/HAp/SrRan纳米复合纤维涂层具有最高的细胞活性。MSCs在纳米涂层上的成骨培养显示干细胞向成骨分化,碱性磷酸酶活性和矿化测试结果证实了这一点。研究结果表明,所制备的复合纳米涂层具有促进新骨形成和增强骨-植入体整合的潜力。
简介:采用声化学法研究Zn掺杂对氧化镉纳米结构生长过程的影响.纳米颗粒的X射线衍射(XRD)谱表明,所制备的CdO样品为立方结构.场发射扫描电子显微镜(FESEM)图像显示,样品用Zn原子掺杂时,其形貌发生变化,粒度变小.利用室温光致发光(PL)和紫外?可见光谱(UV-Vis)分析技术研究样品的光学性质,结果表明,不同的发射带由不同的跃迁引起,CdO能带隙由于掺杂而增大.对纳米结构电学性质的研究表明,Zn掺杂导致光生载流子密度提高,从而使得纳米结构的导电性提高,光照射纳米结构所产生的光电流亦增大.根据本研究的结果,Zn掺杂可以改变CdO纳米结构的物理性质.
简介:研究冷轧和后续退火形变热处理对Ni50Ti50形状记忆合金超弹性行为的影响。采用铜坩埚真空感应熔炼法制备样品。将成分均匀的样品进行热轧后在900°C退火,然后再进行冷轧,冷轧后样品的厚度有不同程度的减少,最大可达70%。透射电镜检测结果显示严重的冷轧导致Ni50Ti50合金中形成了纳米晶和非晶的复合显微组织。400°C下退火1h后,冷轧样品中的非晶发生晶化形成纳米晶组织。随着冷轧变形量的增加,在超弹性实验中Ni50Ti50合金的弹性应变增加,变形量为70%的冷轧-退火样品其弹性应变为12%。此外,随着变形量的增加,应力诱导马氏体相变的临界应力提高。值得注意的是,70%变形量的冷轧-退火样品的阻尼容量值为28J/cm3,明显高于商业NiTi合金。
简介:由于纳米材料特殊的结构,使材料自身具有小尺寸效应、量子效应、宏观量子隧道效应、表面和界面效应等,从而使其具有许多与传统材料不同物理、化学性质。从20世纪80年代以来,纳米科技研究在世界范围内收到高度重视,很多技术已实用化。目前,纳米科技已经渗透到多个传统产业中,如染料、涂料、建筑材料、食品等。“十二五”期间,863计划重点支持了纳米改性胶凝及涂层复合材料的制备与应用技术开发,针对水泥基胶凝和椎间融合器两种典型材料,进行纳米改性技术研发,实现建筑工程耐久性关键指标、综合耐久性能提升和椎间融合器力学、生物学性能提升。前不久,“纳米改性胶凝及涂层复合材料的制备与应用技术”项目在北京通过验收。
简介:用等离子电解氧化(PEO)法在AZ91和AZ80镁合金表面制备涂层,研究在电解液中添加石墨纳米颗粒对涂层的耐腐蚀性和耐磨性能的影响。所用电解液为含有磷酸盐和硅酸盐的碱性溶液,并采用两种不同的PEO处理时间(1min和3min)。用动电位极化法和电化学阻抗谱(EIS)分析涂层的耐腐蚀性,用平面-盘式滑动摩擦实验测试其耐磨性能。用扫描电镜及能谱仪(SEM-EDS)观察涂层的组织形貌、微观结构、元素组成和涂层厚度。结果表明,石墨纳米颗粒增加了涂层的厚度,封闭了表面的孔隙,使涂层更致密,因此提高了其耐腐蚀性和耐磨性能。由于AZ91具有更高的铝含量,其耐腐蚀性能和耐磨性能的提高比AZ80更显著。
简介:室温下用溶胶凝胶自蔓延燃烧法合成平均尺寸约50nm的仿立方体结构KxNa1-xNbO3纳米粉体并制备成陶瓷,对陶瓷进行相结构、显微组织以及电性能的表征。XRD结果表明,KxNa1-xNbO3陶瓷为纯的钙钛矿结构,且K0.5Na0.5NbO3陶瓷具有正交相和单斜相的混合相结构。SEM结果表明,所有陶瓷样品均为孪晶分布,且孪晶分布中小晶粒数随K+含量的增加而减少。在室温下,晶粒尺寸均匀且具有最大密度的K0.5Na0.5NbO3陶瓷具有较优异的电性能:εr=467.40,tanδ=0.020,d33=128pC/N,kp=0.32。K0.5Na0.5NbO3陶瓷的优良电性能说明溶胶凝胶自蔓延燃烧法合成的K0.50Na0.50NbO3粉体性能较好,且制备的陶瓷满足无铅压电材料应用。
简介:以固相含量为20%(质量分数)、Al2O3/SiO2质量比为2:1的Al2O3-SiO2溶胶为原料,制备三维编织碳纤维增强莫来石(3DC/mullite)复合材料.分析溶胶的特性与莫来石化行为,发现溶胶经1300℃热处理基本实现完全莫来石化,凝胶粉呈现出较好的烧结收缩特性.通过溶胶“真空浸渍-干燥-热处理”路线制备出3DC/mullite复合材料,即使总孔隙率为26.0%,复合材料仍获得良好的力学性能,弯曲强度和断裂韧性分别为241.2MPa和10.9MPa·m1/2.表征复合材料在1200、1400和1600℃下的抗氧化性能.由于基体的进一步致密化,3DC/mullite复合材料在1600℃下氧化30min后,仅有微小的质量损失,力学性能几乎没有变化.