庄国志
- 作品数：7 被引量：8H指数：2
- 供职机构：淮阴工学院江苏省介入医疗器械研究重点实验室更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：金属学及工艺一般工业技术机械工程更多>>
- Ti/TiB_2多层膜在模拟体液中生物摩擦学行为研究被引量：1
- 2014年
- 采用磁控溅射的方法在医用钛合金Ti6Al4V表面制备了具有不同调制比的Ti/TiB2多层膜,并考察多层膜在Hank’s模拟体液中与超高分子量聚乙烯(UHMWPE)配副的摩擦磨损性能。研究结果表明:所制备的多层膜层状结构清晰,与基体结合良好,各子层保持一定的择优取向。多层膜在模拟体液中的摩擦磨损性能与调制比间存在着一定的依赖关系。当多层膜调制比为1:5时,其平均摩擦系数约为0.1,与Ti6Al4V相比降低了28.6%,UHMWPE磨损速率降低了近一个数量级,呈现出良好的减摩耐磨效应。多层膜的引入有效抑制了Ti6Al4V合金发生氧化磨损,而使其表现为不同程度的磨粒磨损和粘着磨损。在调制比为1:5时,多层膜/UHMWPE的生物摩擦学性能最佳,并有望在人工关节表面改性上获得应用。
- 陈昌佐赵欣欣庄国志王湘鸣印凤丁红燕章跃
- 关键词：多层膜钛合金
- 调制周期对Ti/TiB_2多层膜的结构和力学性能的影响
- 2016年
- 采用磁控溅射法制备了Ti/TiB_2周期性(T=2,3,4,6,12)多层膜,利用X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜分析了薄膜的相结构和表面(断面)形貌,采用纳米压痕仪、多功能摩擦摩损试验机和显微硬度计研究了多层膜的纳米硬度、弹性模量、膜基结合力以及断裂韧性。结果表明:Ti/TiB_2多层膜具有清晰的纳米层状结构,薄膜表面致密平整,与基体保持着良好的物理结合。多层膜的硬度和弹性模量随着调制周期的增加而增大,在周期T=12时,多层膜的硬度和弹性模量达到最大值,分别为35.8和349 GPa;多层膜的断裂韧性随着周期的增加呈现出先增大而后减小的趋势,当周期T=6时多层膜的断裂韧性最好,其断裂韧度为2.17 MPa·m^(1/2)。分析认为多层膜中的Ti子层可使裂纹尖端产生钝化作用,从而引起裂纹扩展路径发生偏转,提高了多层膜的断裂韧性。
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- 关键词：调制周期力学性能
- 钛合金表面Ti/TiB_2仿生多层膜的断裂韧性被引量：1
- 2016年
- 根据贝壳珍珠层的结构特点,以金属Ti层为软质层,对TiB_2陶瓷薄膜进行仿生增韧处理,并通过压痕法研究了Ti/Ti B_2仿生多层膜的断裂韧性。结果表明:随着调制比Λ(t_(TiB_2):t_(Ti))的增大,多层膜的断裂韧性先增大而后减小,当Λ为5时,多层膜的断裂韧度达到最大值(KIC=2.68 MPa·m^(1/2))。对于相同厚度的Ti B_2单层膜而言,断裂韧度值仅为0.76MPa·m^(1/2),也就是说,Ti/Ti B_2仿生多层膜可有效提高陶瓷层的断裂韧性。沉积在Ti6Al4V基体上的多层膜在断裂过程中进行能量释放以径向裂纹为主,以环形裂纹为辅。由于多层膜中Ti子层的周期性引入,有效缓解了Ti B_2薄膜的内应力;当裂纹扩展至Ti子层时,Ti层可对裂纹尖端起到很好的钝化作用,使裂纹扩展方向发生偏转。此外,多层膜的界面增多,也相应增大了裂纹扩展的阻力,提高了多层膜的断裂韧性。
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- 关键词：钛合金压痕法断裂韧性仿生
- 调制比对Ti/TiB_2多层膜结构和力学性能的影响被引量：2
- 2015年
- 根据贝壳珍珠层的结构特点,以金属Ti层为软质层,对Ti B2陶瓷薄膜进行仿生增韧处理。采用磁控溅射法制备了不同调制比(Λ,tTi B2:tTi)的Ti/Ti B2周期性多层膜,并着重研究了调制比对多层膜的纳米硬度、弹性模量、膜基结合力以及断裂韧性的影响。研究结果表明:通过磁控溅射法制备的Ti/Ti B2多层膜具有清晰的纳米层状结构,表面致密平整,与基体有着良好的物理结合。多层膜的硬度和弹性模量随着调制比的增加而增大,而多层膜与基体的结合力呈现出先增大然后下降的趋势,当调制比Λ=3时,膜基结合力最高可以达到12.6 N;多层膜的断裂韧性随着调制比的增加呈现出先增大而后减小的趋势,当调制比Λ=5时多层膜的断裂韧性最好,其断裂韧度为2.26 MPa·m1/2,比Ti B2单层膜提高了60%以上。这是因为多层膜中的Ti子层可使裂纹尖端产生钝化作用,从而引起裂纹扩展路径发生偏转,提高了多层膜的断裂韧性。
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- 关键词：仿生
- 医用钛合金表面改性及其生物摩擦学的研究进展被引量：3
- 2014年
- 综述了医用钛合金常用的化学改性和物理改性方法,介绍了改性后涂层的生物摩擦学性能,并对医用钛合金在提高耐磨性方面的改性技术进行了展望。提出了工艺改进和新材料开发等方面的建议。
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- 关键词：医用钛合金表面改性耐磨性
- 钛系化合物薄膜的制备方法及力学性能研究进展被引量：2
- 2014年
- 对TiN、TiC、TiB2为代表的钛系化合物薄膜的制备方法、力学性能及研究现状做了综述,并对其发展趋势做了展望。
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- 关键词：力学性能
- 提高不锈钢骨板和骨钉生物活性的涂层
- 本发明公开了一种提高不锈钢骨板和骨钉生物活性的涂层，在不锈钢的骨板和骨钉基体（1）的表面生长Ti/TiB<Sub>2</Sub>复合涂层，其厚度在500nm至5μm间；复合涂层的靠骨板和骨钉基体内层为纯金属Ti层（2），...
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- 文献传递
