为使抗骨结核药物在病灶区长期维持一定浓度,并促进术后缺损处的骨修复,应用羟基磷灰石、聚乙烯醇、丝素蛋白作为药物载体材料,结合自制机械式挤出装置制备同轴梯度骨组织工程支架。为使骨组织工程支架顺利植入体内,且保证支架负载的药物持续缓慢地释放,现对药物载体材料骨组织工程支架降解性能进行测试。研究发现降解10周后,无丝素蛋白的单轴支架的降解率为40.14%,同轴骨组织工程支架降解率为28.15%,说明复合丝素后降解速率明显变缓,这为药物长期释放提供可能。降解10周后,降解液pH值为6.8,溶液呈弱酸性。高倍扫描电镜图显示同轴骨组织工程支架微孔结构分布均匀,孔径尺寸随降解时间延长不断变大,可为新骨生长提供空间。力学实验测试结果表明同轴骨组织工程支架降解10周后抗压强度是12.61MPa,满足人体松质骨承载要求。

采用金属粉末注射成形(Metal powder Injection Molding,MIM)工艺研制小模数齿轮,为改善齿轮烧结件的质量性能,采用不同粒径的粉末进行制备;采用熔体流速测定仪、孔隙率测定软件、2.5次元影像测量仪和显微维氏硬度计等分析齿轮的烧结性能,研究了粉末粒径对齿轮表面质量、孔隙率和收缩率的影响机制。结果表明,5.0µm粉末制备的齿轮,粉末流动性能差,烧结后粉末浓度分布不均匀,表面存在黑线,并且尺寸收缩不均匀,影响尺寸精度;9.0µm粉末制备的齿轮,烧结颈形成能力差,扩散机制进程滞缓,导致烧结后孔隙率高,孔隙尺寸大;采用7.0µm粉末制备齿轮时,齿轮的质量性能最好,齿轮不存在表面缺陷,孔隙率降至2.9%,维氏硬度值达到355,收缩率均匀性高,尺寸精度高,所检项目精度等级在GB 2363—1990标准下均高于7级。

以正交试验设计原理为基础,对影响多孔混凝土植生性能的灰集比、水灰比和掺合料进行试验研究,并进行了配合比优化设计。结果表明:多孔混凝土总孔隙率与连通孔隙率表现出良好的线性相关性,而孔隙率与抗压强度间不存在良好的线性比例关系。掺合料对多孔混凝土pH值的影响次序为:单掺45%粉煤灰>掺粉煤灰和矿渣微粉各22.5%+5%硅灰>掺粉煤灰和矿渣微粉各22.5%>单掺45%矿渣微粉>单掺5%硅灰;对孔隙率与28d抗压强度的影响次序为:单掺45%粉煤灰<单掺45%矿渣微粉<单掺5%硅灰<掺粉煤灰和矿渣微粉各22.5%<掺粉煤灰和矿渣微粉各22.5%+5%硅灰。综合考虑多孔混凝土的植生性能,本试验范围内的最优配合比为:灰集比1:9,水灰比38%,双掺粉煤灰和矿渣微粉各22.5%。

基于逾渗理论,求解了密封界面不同网格层数下的逾渗阈值;分析了两粗糙表面的接触状态;根据W-M函数及其变式,通过MATLAB软件模拟,获得了不同表面形貌下接触式机械密封界面的孔隙率和密封间隙高度比。研究结果表明,两表面的形貌参数相同或相近时,侧接触特征明显,两表面的形貌参数相差越大,越接近于粗糙面与平面的接触;基于密封界面侧接触的初始孔隙率数值表达式与MATLAB模拟结果一致,验证了侧接触的正确性。本文研究为揭示机械密封界面泄漏机理和完善接触力学分析提供了新思路。

背景蔗糖材料是较为理想的辅助支撑和填充模具材料,很适合在3D打印医疗领域推广应用,目前国内外已有了很多将蔗糖作为打印材料的研究,但制备的支架在精度和孔隙率方面还存在一定的问题。目的通过3D打印技术研究蔗糖支架的工艺参数。方法从物理和化学性质出发,研究蔗糖黏度和热分解随温度的变化情况,基于气动控制的F DM技术,通过研究成型过程中的温度气压匹配、分层设定、速度气压匹配等工艺参数,得到良好成型的蔗糖支架,并对其进行显微镜观察标定,采用液体浸泡法(无水乙醇)测定支架的孔隙率。结果与结论蔗糖材料在温度达到180℃就会发生完全熔融,流动性最大,超过195℃就会发生焦糖反应;它的黏度随着温度的升高而变小。基于气动控制的三维打印机对蔗糖支架进行成型的最佳工艺参数为170℃-0.2 MPa-12 mm/s(温度-气压-打印速度)。对于良好成...

在等离子喷涂Fe基WC涂层的表面预置不同厚度的纳米SiC粉末,通过激光重熔工艺制备出不同纳米SiC含量的涂层。利用金相显微镜、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）对重熔层的金相组织、微观形貌、相成分进行分析;利用显微硬度仪测试重熔层的表面和截面显微硬度;利用MMG-10型摩擦磨损试验机检测重熔层的耐磨性能。结果表明：随着纳米SiC含量的提高,重熔层的晶粒细化程度提高,孔隙的尺寸和数量降低,重熔层中CrSi2、Cr7C3等硬质中间相增加,并且生成的新相（Fe2Si、CrSi）也随之增多;涂层的显微硬度和耐磨性能也随着纳米SiC的增多而提高。

应用熔融沉积成型技术（FDM）制备羟基磷灰石（HA）/聚己内酯（PCL）组织工程支架,探讨其内部结构和力学性能。以羟基磷灰石和聚己内酯为原料,采用熔融共混技术分别制备HA质量分数为20%的nano-HA/PCL和micro-HA/PCL复合材料,使用自主研发的熔体微分FDM 3D打印机制备HA/PCL复合材料组织工程支架。通过显微镜观察发现,所制备的nano-HA/PCL和micro-HA/PCL组织工程支架具有均匀分布且相互连通的近似矩形的孔隙。nano-HA/PCL和micro-HA/PCL组织工程支架的断面图分析结果表明,nano-HA/PCL组织工程支架中HA粒子分布均匀,而micro-HA/PCL组织工程支架中HA粒子发生了团聚,导致nano-HA/PCL组织工程支架的拉伸强度和弯曲强度均高于micro-HA/PCL组织工程支架。因此,利用熔体微分FDM 3D打印机打印生物活性nano-HA/PCL复合材料组织工程支架在骨组织工程中具有潜在的应用前景。

为了克服基于统计学参数的接触模型的尺度依赖性以及现有接触分形模型推导过程中初始轮廓表征受控于接触面积或取样长度的不足,基于粗糙表面轮廓分形维数D、尺度系数G和最大微凸体轮廓基底尺寸l,建立了新的粗糙表面接触分形模型,探讨了微凸体变形机制、粗糙表面的真实接触面积和接触载荷的关系,揭示了接触界面的孔隙率和真实接触面积随端面形貌、表面接触压力等参数变化的规律,给出了不同形貌界面被压实的最大变形量.结果表明微凸体变形从弹性变形开始,并随着平均接触压力pm的增大逐步向弹塑性变形和完全塑性变形转变;接触界面的初始孔隙率0随D的增大而增大,压实孔隙所需要的最大变形量δ也随之增大;接触压力pc增大,孔隙率减小,并随着D的增大和G减小,快速减小,直至填实,变为零;D较小时,G的增大对真实接触面积的增大影响较小;D较大...

分析滤饼的微观结构以及滤饼孔隙率计算方法的不足,探索用环境扫描电镜对滤饼进行切片扫描和断层扫描,对滤饼微观结构进行分析研究的可能性。分层测定了不同过滤压力和不同压榨压力下,过滤终了时和压榨全过程中的滤饼孔隙率以及不同压榨起始点进行压榨时的滤饼孔隙率,从而深入了解过滤过程以及不同压榨过程和压榨周期中滤饼的内部结构。并与传统的根据加压试验获得的计算数据进行了比较和分析。

采用ProCAST软件对液压阀体铸造的流动和凝固过程进行数值模拟,预测铸造过程中出现缩孔的位置;在此基础上建立含有缩孔缺陷的阀体几何模型,利用Workbench计算带有缩孔的阀体在不同压力下的强度并改进阀体结构。结果表明：缩孔出现在阀体沉割槽靠出油口侧的两棱边附近,即最后凝固的部位,最大孔隙率为91.8%;与理想阀体相比,缩孔使得阀体局部有效壁厚大为减小,削弱阀体强度,导致阀体最大应力增大且随压力变化的梯度增大;与改进前的阀体相比,改进后的阀体缩孔缺陷减少且孔隙率降低了2.9倍;改进后带有缩孔的阀体承载能力较改进前带有缩孔的阀体承载能力强。