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抗菌/促成骨醫用鈦合金植入器械的應用研究
臨床骨修復涉及骨固定器械及骨填充材料。就骨固定器械而言，如何賦予 其表/界面介導組織自修復性能及抑制細菌感染，提高其長期使用壽命，是亟需 解決的核心關鍵問題。本成果利用酸蝕鈦材，制備表面微米結構，進而利用溶 膠-凝膠法在其表面構建了含鋅的納米結構，獲得了兼具抗菌/抑制破骨細胞生 理功能及促進骨快速愈合的性能。利用二氧化鈦納米管陣列加載硒，并以殼聚 糖封蓋，實現兼具抗骨瘤及抗菌的效果，同時維持鈦基材良好的生物相容性。 利用鈦基材原位生成的TiO納米管陣列加載天蠶肽，并以殼聚糖/天蠶肽偶聯透 明質酸LBL多層結構封蓋，實現由鈦基材潛在細菌分泌透明質酸酶觸發的自響應 短期及長效抑菌作用，為研發抗菌鈦基植入體積累自主知識產權關鍵技術。市場及經濟效益分析： 植入體術后細菌感染是導致植入失敗的重要原因和臨床應用面臨的重要挑 戰。據估計，全球骨科植入物相關感染的年發病率超過5%。感染導致的植入 失敗，將給病患帶來二次創傷、嚴重的精神壓力和經濟負擔，甚至死亡。因此, 研發兼具促成骨和抗菌鈦合金植入體（人工關節、接骨板、種植牙等），具有重 要的經濟和社會意義。目前，我國高端醫用鈦合金人工關節等植入體嚴重依賴進 口（＞70%）,國內三甲醫院幾乎全依賴國外進口產品（＞95%）。 我國人口老齡化、交通事故和運動創傷等導致骨損傷劇增，骨創傷患者年 達300萬人次，以平均每人次骨修復材料及器械消費5萬計，該領域市場份額/ 需求約1500億/年。進而，以骨修復植入體感染的年發病率5%計，我國促成骨/ 抗菌植入體的市場需求約75億/年。 本成果研發的抗菌表面改性技術，能夠方便、迅速、高效地在材料表面 構建抗菌功能界面，保護人們健康。相關抗菌技術也可拓展至骨科以外的植入 醫療器械（比如心血管、心臟起搏器等），這將極大地促進我國傳統醫療器械產 品的技術進步和升級，提高企業經濟效益，推動我國醫療器械產業整體水平。
重慶大學
2021-04-11
金屬表面取代鍍鉻鍍鎳微合金化處理技術
金屬表面鍍鉻、鍍鎳能耗高，鍍液處理成本高，環境污染嚴重。微合金化耐磨蝕技術，表面硬度達到鍍硬鉻要求，耐蝕性能優鍍鉻鍍鎳處理，生產過程綠色無污染，批量工業化生產具有顯著的經濟效益和社會效益。
微合金表面處理技術”是在金屬表面納米化、稀土助滲和低溫滲氮/碳/金屬技術的基礎上自主創新發展而來的表面強化技術，通過氮、碳、硼等間隙原子及稀土、鉭、鈦、鎢、鉬、硅等微量合金元素的協同復合滲入，在鋼鐵零件表面形成具有精細微觀結構的復合層，大大提高耐蝕性和耐磨性，解決了傳統氮化存在的氮化層晶間脆化、不耐高溫等缺點。
山東科技大學
2021-04-22
鐵基非晶合金磁性材料及其制備方法
本發明公開了一種鐵基非晶合金磁性材料及其制備方法。該合金材料的化 學分子式為：(Fe100-aCoa)x-Dyy-Bz-Siw，式中的x，y，z，w為原子百分數：60≤x ≤75，5≤y≤25，20≤z≤25，0≤w≤10，0≤a≤10，且x+y+z+w＝100。該合金 的制備過程如下：將工業純金屬原料以及FeB合金按合金配方配料，采用真空 感應熔煉成母合金，然后用單輥甩帶法制得非晶薄帶。本發明具有較好的玻璃 形成能力，且軟磁性能優良。所需的原材料大多為工業純度，從而降低了成本， 同時制備工藝簡單，可廣泛應用于結構材料和磁性材料等方面。
浙江大學
2021-04-11
高性能Al2O3彌散強化銅合金
根據強化手段的不同, 高強化銅合金可分為兩類: 沉淀強化銅合金和彌散強化銅合金。沉淀強化銅合金是利用過飽和固溶體的脫溶沉淀, 通過時效熱處理, 達到強化效果。但沉淀析出相在高溫下會聚集長大或重新固溶于基體中, 隨著強化相的消失, 沉淀強化作用也隨之消失, 從而限制了這類銅合金的使用溫度和應用范圍。目前被大量使用的鉻鋯銅合金就屬于這一類, 其表現為導電、導熱性損失較大，軟化溫度低(僅為500℃) 等。因此,鉻鋯銅合金在做點焊電極材料使用時經常出現變形、粘附、使用壽命不長及熔敷現象, 頻繁的整修和更換電極嚴重影響了工作效率的提高。彌散強化銅合金則是通過在金屬基體中引入高度分散的熱穩定性強的第二相質點，阻礙位錯運動，以達到提高強度的目的。而Al2O3粒子硬度高, 熱力學和化學穩定性高，熔點高，在接近銅基體熔點的溫度下也不會明顯粗化，可以有效提高合金的高溫強度和硬度。因此，Al2O3彌散強化銅合金可以用在電阻焊電極、集成電路引線框架、微波管結構導電材料、高速列車架空導線、熱核實驗反應堆、連鑄結晶器等方面。本研究開發的Al2O3彌散強化銅合金在保證傳統工藝內氧化、還原徹底性和燒結致密性的前提下簡化了工藝過程降低了生產成本。 主要性能指標 1.抗拉強度σb：420～560MPa； 2.延伸率：12～20%； 3.導電率：78～85%IACS； 4.軟化溫度：900℃； 5.導熱率：320～340W/ m·K； 6.電阻焊電極使用壽命為傳統Cr-Zr-Cu合金的3倍以上
上海理工大學
2021-04-11
一種焊接治具的便攜式合金支架
本實用新型公開了一種焊接治具的便攜式合金支架，包括工作臺，所述工作臺頂部的左側固定連接有支撐塊，所述支撐塊的右側固定連接有導向桿，所述導向桿的表面套接有與其相適應的滑塊，所述工作臺的底部開設有容納槽，所述容納槽內部的左側通過第三轉軸固定連接有固定柱，所述固定柱的左側開設有固定槽，所述固定槽的內部通過連接塊固定連接有固定桿，所述固定桿的頂部固定連接有工作臺。該焊接治具的便攜式合金支架，工作人員需要合金支架攜帶時，首先去除支撐柱與底座的連接，通過鎖緊件使支撐柱收縮進固定柱內部開設的滑槽內，再轉動固定柱通
安徽建筑大學
2021-01-12
B/N 摻雜型 Al-Ti-C 系晶種合金
鋁合金結晶組織的微細化會顯著提高鋁材的強韌性、組織均勻性、致密性、 耐蝕性、加工工藝性和表面質量等，并減少偏析和裂紋等諸多鑄造缺陷。目前， 國內外通常采用 Al-Ti-B 或 Al-Ti-C 中間合金來細化晶粒，但 Al-Ti-B 中間合金 126 的形核襯底質點 TiB2 本身的直徑大小在 0.5-3.0μm，而且往往以較大的聚集團 形式存在，如此大的顆粒團在加入到鋁合金中后會帶來一系列的副作用。而普 通 Al-Ti-C 中間合金細化效果不穩定，易衰退，難以滿足鋁制品產品質量的要 求。 Al-Ti-C 中間合金之所以細化效果不穩定和容易衰退，是由于其中的 TiCx 晶體存在較多碳空位，從而使之失穩，且隨 TiCx中碳空位數量的增加，Al 原子 在 TiCx 表面的偏聚及有序化受到抑制，由原來的完全共格逐漸轉變為不完全共 格。因此，減少 TiCx中的碳空位是提高其結構穩定性和生核效率的關鍵。 研究表明，無空位的 TiC 是鋁的有效生核襯底，在接近凝固點的鋁熔體中， Al 原子能夠依附于其周圍形成一個完全共格的有序區，最終促進 α-Al 生核和鋁 晶粒細化。經過長期的研究和探索發現，TiCx 中的碳空位可以被原子半徑較小 的 B、N 等原子填充，最終形成摻雜型的 TiCxB1-x和 TiCxN1-x等粒子，從而降低 空位濃度并提高異質生核能力。 B 摻雜型 Al-Ti-C 晶種合金中含有大量直徑在 1μm 以下（亞微米）的 TiCxB1-x 晶核襯底粒子，且彌散分布，當將該中間合金以微量（0.15%左右）加 入到待細化的鋁及其合金熔體中后，立即釋放出大量的亞微米級的摻雜型 TiC 晶核，從而使待細化鋁合金的晶粒組織得到顯著細化甚至超細化（指晶粒直徑 在微米級）。因此，采用摻雜型 Al-Ti-C 晶種合金對鋁熔體進行晶粒細化處理 將是鋁加工行業又一次重要的技術進步。
山東大學
2021-04-13
摻雜型石墨烯負載PtRu合金納米電催化劑
小試階段/n本成果屬于燃料電池催化劑技術領域。具體涉及一種摻雜型石墨烯負載PtRu合金納米電催化劑及其制備方法。直接甲醇燃料電池具有結構簡單、低溫啟動速度快、燃料廉價易得、清潔無污染、比能量高和能量轉換效率高等特點，有望成為未來便攜式電子產品以及電動汽車、飛機等化石能源替代品。Pt是已知的對甲醇電氧化催化活性較好、使用較廣泛的催化劑，然而其存在成本過高易CO中毒等問題。采用PtRu合金、以摻雜型石墨烯為載體作為直接甲醇燃料電池陽極催化劑，能有效提高催化劑的活性和利用率。本成果克服了現有技術缺陷，提供
武漢科技大學
2021-01-12
一種細化稀土鎂合金中富稀土相的方法
本發明屬于金屬材料的制備及鑄造成形技術領域，涉及到一種 細化稀土鎂合金中富稀土相的方法。稀土鎂合金中的“稀土”是指鎂 合金中含有以下稀土元素中的一種、二種或多種：RE(RE 為 Ce 及 La 混合稀土，其中 Ce 的質量百分比為 50％～70％，余量為 La)0.5％～ 4％；Y-0.5～2％；Nd2～3％；Gd-1～5％，等。將高于液相線溫度 0～ 40℃的鎂合金液澆入到預熱至預設溫度的盛漿容器內，降下變幅桿至 金屬液面以下 1～25mm，同時啟動超聲振動。超聲振動時間為 1～ 8min，振動結束后，金屬熔體溫度控制在液相線溫度以下 5～50℃。 振動后的金屬熔體成形得到的鎂合金零件，晶粒尺寸和富稀土相尺寸 要比未超聲振動的組織細化很多，本發明可用于稀土鎂合金的制漿工 藝、后續流變鑄造以及稀土鎂合金零件的成形。
華中科技大學
2021-04-13
一種半固態銅合金連續鑄造裝置與方法
本發明公開了一種半固態銅合金連續鑄造裝置與方法。本發明的裝置包括爐體，機械攪拌裝置從上方插入所述爐體中，所述機械攪拌裝置的攪拌頭呈螺旋狀；所述爐體中還設有熱電偶，所述熱電偶電性連接至設置于所述爐體外的ＰＩＤ溫度控制器，所述ＰＩＤ溫度控制器電性連接至高頻感應加熱器；所述爐體還通過液體管道與水箱、水泵流量計串連；牽引棒的一端從下方插入所述爐體中，另一端固
東南大學
2021-04-14
多元合金化復合變質處理高鉻鑄鐵錘頭
目前國內外用于制造破碎機錘頭的材質主要有高錳鋼、低合金鋼和高鉻鑄鐵三種。高錳鋼具有加工硬化特點。然而，高錳鋼錘頭在實際使用過程中由于受到的沖擊力有限（中、低應力），所以錘頭表面不能被高度硬化，加工硬化后的表面硬度經常在ＨＢ 400以上，致使高錳鋼錘頭耐磨性較差。 低合金貝氏體或馬氏體鋼錘頭由于具有硬度高、韌性好、耐磨性能優良以及成本低廉等優點，目前在市場中占有一定的份額。然而，低合金鋼錘頭像高錳鋼錘頭一樣耐磨性仍然不十分理想。高鉻鑄鐵是目前被公認的最耐磨的鐵基材料之一。用高鉻鑄鐵 Cr20Mo2Ni
江蘇大學
2021-04-14