镁基-羟基磷灰石生物材料研究进展

摘要:镁及其合金由于具有独特的组织结构、力学性能、降解性能和生物相容性而备受关注,但其过快的降解速率限制了其应用。由于具有优异的生物相容性,羟基磷灰石(Hydroxyapatite, HA) 在制备镁基-HA生物材料时能增强镁及其合金的生物相容性和耐蚀性,并具有良好的降解速率调节能力。首先详细介绍了镁基-HA 生物材料的制备方法;其次,探讨了不同合金元素、金属氧化物、有机物对镁基-HA生物材料性能的影响;再者,概述了镁基-HA生物材料的力学性能、电化学腐蚀性能、体外降解性能、生物相容性能和生物活性。最后,总结了镁基-HA生物材料目前面临的主要问题,并对其未来的发展趋势进行了展望。

钛基阳极材料表面改性技术的研究进展

摘要:钛基阳极因其在电催化活性和化学稳定性方面的优异性能,被广泛应用于氯碱工业、电催化降解污染物等领域。然而,在长期运行过程中,涂层剥落、电催化活性降低等问题限制了其进一步推广应用。通过归纳热分解法、溶胶-凝胶法、电沉积法、等离子体电解氧化法、气相沉积法等主流表面改性技术在优化表面形貌、增加阳极表面积以及提升耐腐蚀性和稳定性等方面的优势与局限,总结了不同改性方法的特点和适用性。结果表明:钛基阳极的性能显著受到材料组成、基材与涂层界面结合力以及涂层结构均匀性的影响。通过采用表面改性技术,可有效改善阳极的催化效率与耐久性。此外,工艺优化与新型涂层材料的引入对延长阳极寿命具有重要作用。未来,钛基阳极的研究应聚焦于涂层材料的设计与表面改性技术的复合应用,以实现性能与成本的优化平衡,为钛基阳极的规模化推广提供支持。

海洋防污涂层研究进展

摘要:海洋生物污损频繁附着于海上设备表面造成设备损坏,严重影响海洋资源的开发,已成为海上设备亟需解决的重要难题。开发高效实用的防污手段一直是国内外海洋防污领域的研究重点,在多种防污手段中防污涂层因其防污效果出众、操作便捷等优势备受欢迎。介绍了传统防污涂层和新型防污涂层的研究进展,归纳了不同涂层的防污体系和研究现状,分析了各类涂层的防污机制,讨论了不同涂层的防污性能,系统阐述了各种涂层的防污特性和待解决的难题,最后提出协同防污策略的重要性,并展望了未来海洋防污涂层的发展方向。

激光加工技术在工业制造中的最新发展和未来趋势

摘要:激光技术彻底改变了工业制造,相较于传统工艺,在精度、效率和多功能性方面实现了质的飞跃。探讨了激光技术的最新进展,重点介绍了其在工业制造中的应用。深入研究了超快激光、增材制造、激光焊接、切割和表面处理等前沿发展。提供了来自汽车、航空航天、电子、医疗及农业等各个行业的真实案例,反映出激光技术的变革性影响。此外,还讨论了人工智能驱动的激光系统、绿色和蓝光激光,以及混合制造工艺等新兴趋势;展望了激光技术在工业制造中的未来,指出了潜在的挑战和机遇。

数字孪生技术在飞行器强度设计中的发展及应用

摘要:随着数字孪生技术在武器装备领域的应用不断拓展,其作为该领域具有潜在颠覆性的关键技术,正逐步成为提升航空武器装备研发设计能力的核心要素与重要发展手段。在航空领域对经济性、安全性和高效率的发展诉求下,深入探究数字孪生技术的内涵及其关键技术,对于明晰航空飞行器领域数字化仿真技术的未来走向至关重要。系统梳理并分析了数字孪生的概念及研究现状,提出了飞行器设计领域数字孪生的关键技术和应用发展方向,旨在为飞行器强度体系的数字化建设提供有价值的参考。

钢基体表面磷酸钾镁水泥基防腐涂层的研究进展

摘要:磷酸钾镁水泥(Magnesium Potassium Phosphate Cement, MKPC)作为一种新型无机胶凝材料,具有凝结速度快、早期强度高、结构致密、耐磨性能好等特点。以磷酸钾镁水泥为黏结剂,通过添加剂、矿物掺合料及复合改性等方法对其进行改性,可制备出具有优异防腐性能的金属防护涂层,其主要用于钢材表面的防腐蚀保护。本文总结了磷酸钾镁水泥基涂层的水化与防腐机理,及其材料组分和配合比对涂层防腐性能的影响,重点概述了磷酸钾镁水泥基防腐涂层的改性研究,介绍了该类涂层的施工工艺与性能评价方法,并对磷酸钾镁水泥基涂层在防腐领域中的发展前景进行了展望。

硅酸盐生物陶瓷/玻璃促创面修复的研究进展:作用、机制和应用方式

摘要:大面积皮肤创伤是全球公共卫生最具挑战性的问题之一, 其修复与治疗给医疗保健系统造成了巨大的经济负担, 亟需开发能够促进创面皮肤组织再生的高效伤口敷料。近年来, 硅酸盐生物陶瓷/玻璃因具备促进血管再生、刺激细胞胶原蛋白沉积以及抗感染等多重优势, 在创面修复领域得到了广泛的关注与应用。本文简要概述了硅酸盐生物陶瓷/玻璃在皮肤再生过程中的作用机制, 介绍了硅酸盐生物陶瓷/玻璃材料和一些新技术的结合方法及其在创面修复领域的相关应用, 最后总结了硅酸盐生物陶瓷/玻璃的优势与局限性, 为硅酸盐生物陶瓷/玻璃材料在创面修复领域的临床应用提供参考。

二维h-BN 的制备及在防腐涂层中的应用研究进展

摘要:六方氮化硼(h-BN)作为一种典型的二维层状材料,凭借其优异的高温稳定性、化学惰性和电绝缘性,在有机防腐涂层领域展现出巨大的应用潜力。系统综述了二维h-BN 的制备及在有机防腐涂层中的应用研究进展,内容涵盖h-BN的晶体结构、材料特性、制备方法及其在有机防腐涂层中的应用等多个方面。首先,简单阐述了h-BN的晶体结构特征及其关键材料特性。其次,详细介绍了制备h-BN纳米片的方法,主要包括两大类,一类是“自上而下”法(如机械法、液相法、插层法等),另一类是“自下而上”法(如化学气相沉积、物理气相沉积等)。同时,比较了各种制备方法在产率、成本控制、均一性及规模化生产可行性等方面的突出优缺点。随后,重点探讨了h-BN纳米片在有机防腐涂层中的应用研究进展,重点聚焦环氧树脂、聚氨酯及丙烯酸树脂三类典型聚合物涂层体系。通过对比分析h-BN纳米片改性前后涂层体系的耐蚀性演变规律,深入阐释了其增强机制。最后,简要分析了h-BN纳米片当前面临的技术瓶颈,并对其未来发展方向进行了展望,以期为该材料在防腐蚀领域的进一步研究和应用提供参考。