宁成云
,
王迎军
,
叶建东
,
陈晓峰
,
吴刚
,
赵娜如
,
郑裕东
,
南开辉
,
陈虎
功能材料
采用净能量控制的等离子喷涂技术,在钛合金基体上制备出HA-ZO2生物活性功能涂层,利用纳米硬度计(nanoindentation)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)等对生物活性功能涂层的结构特征进行分析.结果表明:(1)生物活性功能涂层表面分布着不同尺寸范围的孔洞,具有典型的多孔结构特征,整个涂层沿垂直基体方向从底层致密结构向表面层多孔结构过渡,涂层表面成分为生物活性的羟基磷灰石;(2)金属基体与陶瓷界面区域的弹性模量、硬度呈梯度变化,涂层的这种结构特征有利于改善生物活性涂层的综合性能,提高涂层与基体的结合强度,其结合强度达到48.6MPa.
关键词:
功能涂层
,
等离子喷涂
,
梯度
,
生物材料
葛建华
,
王迎军
,
郑裕东
,
朱百家
,
姜宏伟
,
南开辉
,
吴刚
材料科学与工程学报
doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2003.06.010
本研究将可生物降解高分子聚乳酸与具有亲水性链段的聚乙二醇共聚制得嵌段共聚物,用以改善疏水性材料聚乳酸的亲水性.研究发现通过共聚,显著改善了聚乳酸材料的亲水性,在一定反应条件下,使得材料的接触角由46°降为10～23°.同时还对共聚物的结构性能进行了表征和探讨.
关键词:
聚乳酸
,
聚乙二醇
,
共聚
,
亲水性
乔堃
,
郑裕东
,
李佳琪
,
许铎
,
王彩
,
姜小荷
,
万颖琦
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhc1xb.20150306.002
聚乙烯醇(PVA)复合水凝胶作为半月板及软骨等长期承重植入体,在生理环境中的疲劳行为关系到植入体的持久性和稳定性.采用弥散增强的方法将纳米细菌纤维素(BC)均匀分散在PVA水凝胶基体中,制备了纳米BC/PVA复合水凝胶.在模拟体液(SBF)环境中,采用压缩疲劳过程分析、疲劳前后刚度变化分析及疲劳前后尺寸稳定性分析3种方法,测试和评价了复合水凝胶的抗疲劳性能和力学稳定性.结果表明:纳米BC/PVA复合水凝胶在模拟人体环境中具有良好的抗疲劳性能,能够满足体内植入物的抗疲劳性能需求;纳米BC的加入可以有效提升复合水凝胶的力学稳定性和抗疲劳性能,但随着纳米BC含量的进一步升高,复合水凝胶的抗疲劳性能有所减弱,当PVA与纳米BC质量比为30:1时,纳米BC/PVA复合水凝胶疲劳前期与后期最大位移变化量最小(0.002 mm),疲劳前后刚度变化最小(5.41％),且疲劳前后尺寸稳定性最强,变形量仅为0.427 mm,抗疲劳性能达到最佳.
关键词:
复合水凝胶
,
聚乙烯醇
,
细菌纤维素
,
疲劳行为
,
模拟体液
任耀彬
,
郑裕东
,
王迎军
,
陈晓峰
,
吴刚
高分子材料科学与工程
研究了用于骨组织工程的复合型羟基丁酸-戊酸共聚物/溶胶-凝胶生物活性玻璃多孔支架材料,采用溶液浇注沥滤法制备了任意形状的三维连通多孔结构支架,并进行三维结构表征和显微形貌观察;通过对成型条件的调节,可控制支架的孔径和孔隙率;在模拟生理体液中进行复合支架材料的生物活性测试.研究表明,通过控制致孔剂用量、尺寸大小和分散,得到的支架材料呈三维连通开孔结构,且孔隙分布均匀、孔隙率达90%以上;扫描电镜观察结果显示,羟基丁酸-戊酸共聚物与生物活性玻璃良好相容,后者粘附在支架孔壁上;支架在模拟生理体液中浸泡后发现生物活性玻璃表面有羟基碳酸磷灰石多晶体生成,表明复合支架仍保持了BG的生物活性.
关键词:
羟基丁酸-戊酸共聚物
,
生物活性玻璃
,
组织工程支架
,
复合材料
姚学锋
,
丁涛
,
雷一鸣
,
郑裕东
,
任革学
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2007.z1.021
研究了折叠复合材料结构的成型工艺,成功地制备了碳纤维/环氧树脂、玻璃纤维/环氧树脂复合材料薄壁圆柱壳试样,并对它们的折叠弯曲性能进行了实验研究,分析了弯曲过程中横向、纵向和纤维方向三个方向的应变变化情况,以及试样在弯曲过程中的弯矩和纵向曲率变化规律.
关键词:
折叠
,
薄圆柱壳复合材料
,
应变
,
弯矩
,
纵向曲率
魏广叶
,
郑裕东
,
吕鹤翔
,
奚廷斐
材料科学与工程学报
本工作采用混合强酸H2SO4:HNO3(V:V)=3:1活化多壁碳纳米管,结合超声分散技术,利用溶液浇铸法制备多壁碳纳米管(MWCNT)和聚羟基丁酸戊酸酯(PHBV)复合材料.场发射扫描电镜观察MWCNT和MWCNT/PHBV的表面形貌,DSC和XRD研究了PHBV的结晶热力学行为.酸化处理后的碳纳米管长径比变小,粒径趋于均匀,可以比较均匀地分散在PHBV中.DSC和XRD结果显示,碳纳米管在PHBV结晶过程中起异相成核作用,加入碳纳米管后,PHBV的晶型不发生改变,MWCNT/PHBV的结晶温度和结晶焓升高,结晶速率和热稳定性提高.
关键词:
聚羟基丁酸戊酸酯
,
碳纳米管
,
活化
,
结晶性能
郑裕东
,
王迎军
,
吴刚
,
陈晓峰
,
刘青
材料科学与工程学报
doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2002.02.006
本工作研究了聚乙烯醇和羟基磷灰石复合型生物活性水凝胶,探讨了工艺条件和配方对其拉伸强度,压缩强度,粘弹性、润滑性等生物力学性能的影响,观察和比较了复合水凝胶的微观形貌.研究表明聚乙烯醇和羟基磷灰石可形成接近纳米级的均匀分散结构,良好相容,使复合凝胶的力学强度和润滑性能提高,其应力松弛性能更接近天然软骨的粘弹性.
关键词:
水凝胶
,
人工软骨
,
聚乙烯醇
,
羟基磷灰石
杨晨
,
崔秋艳
,
郑裕东
,
吴健
,
刘向阳
,
何欣扬
高分子材料科学与工程
纳米细菌纤维素在脱水过程中其微观结构和浸润性、吸水性等会发生很大变化.文中采用自然干燥、微波干燥、冷冻干燥、双滚干燥、离心干燥5种不同的脱水方法对细菌纤维素(BC)进行脱水处理,考察和比较了脱水样品的再吸水性能、微观结构的变化以及脱水过程对样品表面浸润性的影响,并从动力学角度分析了不同样品的吸水过程.结果表明,微观三维网络结构保持较好的样品表现出良好的亲水性.冷冻干燥方式得到的样品浸润性最好,再吸水性能达到其干质量的108倍,其次是离心干燥,其它3种干燥样品的吸水性能均有不同程度的下降(约为10～25倍).动力学分析表明,细菌纤维素再吸水溶胀过程遵循Fickian扩散定律,BC的网络结构保持越完整,材料的扩散系数越高,对应的再吸水性能也越好.
关键词:
细菌纤维素
,
干燥
,
吸水性能
,
微观结构
,
吸水动力学
