2008年 第25卷 第6期
2008, 25(6): 1-6.
摘要:
通过熔融浇注法制备出一系列厚度在0.05 mm～0.10 mm的淀粉/聚乙烯醇（PVA）（SP）薄膜。研究了薄膜在血浆（SBF）及唾液模拟液（SSF）中的降解行为，分析了降解过程中力学性能、失重率、溶胀度、热性能以及表面形态的变化。研究结果表明，膜在30天的降解过程中能够维持良好的尺寸稳定性和一定的力学强度。通过细胞毒性、细胞贴壁及溶血试验表征了膜的体外生物相容性。结果表明，SP膜具有良好的细胞和血液相容性。所有测试结果证明，SP薄膜是一种应用于诱导组织再生薄膜的潜在材料。
通过熔融浇注法制备出一系列厚度在0.05 mm～0.10 mm的淀粉/聚乙烯醇（PVA）（SP）薄膜。研究了薄膜在血浆（SBF）及唾液模拟液（SSF）中的降解行为，分析了降解过程中力学性能、失重率、溶胀度、热性能以及表面形态的变化。研究结果表明，膜在30天的降解过程中能够维持良好的尺寸稳定性和一定的力学强度。通过细胞毒性、细胞贴壁及溶血试验表征了膜的体外生物相容性。结果表明，SP膜具有良好的细胞和血液相容性。所有测试结果证明，SP薄膜是一种应用于诱导组织再生薄膜的潜在材料。
2008, 25(6): 7-11.
摘要:
细菌纤维素是具有天然纳米网状结构的支架材料，对其进行氧化改性后可获得可调控的降解性能。通过仿生矿化氧化改性的细菌纤维素支架，制备了可降解羟基磷灰石/氧化细菌纤维素复合骨组织工程支架材料。观察并分析了仿生矿化过程氧化细菌纤维素的降解和羟基磷灰石的形成，并通过SEM、EDS、XRD对羟基磷灰石在可降解氧化细菌纤维素支架上沉积进行了表征，矿化7天的羟基磷灰石/氧化细菌纤维素复合材料表面和内部均有磷灰石形成，测得磷灰石的钙磷比为1.75，主要为羟基磷灰石，伴有少量碳羟磷灰石。结果表明，使用仿生矿化法成功获得了一种新型可降解羟基磷灰石/氧化纤维素复合材料支架。
细菌纤维素是具有天然纳米网状结构的支架材料，对其进行氧化改性后可获得可调控的降解性能。通过仿生矿化氧化改性的细菌纤维素支架，制备了可降解羟基磷灰石/氧化细菌纤维素复合骨组织工程支架材料。观察并分析了仿生矿化过程氧化细菌纤维素的降解和羟基磷灰石的形成，并通过SEM、EDS、XRD对羟基磷灰石在可降解氧化细菌纤维素支架上沉积进行了表征，矿化7天的羟基磷灰石/氧化细菌纤维素复合材料表面和内部均有磷灰石形成，测得磷灰石的钙磷比为1.75，主要为羟基磷灰石，伴有少量碳羟磷灰石。结果表明，使用仿生矿化法成功获得了一种新型可降解羟基磷灰石/氧化纤维素复合材料支架。
2008, 25(6): 12-15.
摘要:
以部分中和的丙烯酸(AA)、钠基蒙脱土为原料制备了聚丙烯酸(PAA)及蒙脱土(MMT)/聚丙烯酸高吸水性树脂。采用FTIR、XRD和SEM等手段对其结构进行表征。通过溶血实验、 全血凝固时间实验和复钙化凝血时间实验对材料的血液相容性进行评价。结果表明：在聚合过程中，丙烯酸与蒙脱土片层中发生了化学反应；聚合后蒙脱土片层剥离，在复合材料中达到纳米级分散；所制备的聚丙烯酸以及蒙脱土/聚丙烯酸高吸水性树脂均具有良好的血液相容性。
以部分中和的丙烯酸(AA)、钠基蒙脱土为原料制备了聚丙烯酸(PAA)及蒙脱土(MMT)/聚丙烯酸高吸水性树脂。采用FTIR、XRD和SEM等手段对其结构进行表征。通过溶血实验、 全血凝固时间实验和复钙化凝血时间实验对材料的血液相容性进行评价。结果表明：在聚合过程中，丙烯酸与蒙脱土片层中发生了化学反应；聚合后蒙脱土片层剥离，在复合材料中达到纳米级分散；所制备的聚丙烯酸以及蒙脱土/聚丙烯酸高吸水性树脂均具有良好的血液相容性。
2008, 25(6): 16-21.
摘要:
以海藻酸盐、 聚精氨酸为壁材， 采用高压静电法制备了球形度好、 表面光洁、 粒径均匀的新型药物载体——海藻酸钙/聚精氨酸微胶囊。参照医疗器械生物学评价标准， 对其生物相容性进行了研究。细胞毒性试验结果显示， 当海藻酸钙/聚精氨酸微胶囊的含量为0.1、 0.5、 1.0 mg/mL时， 微胶囊对L929细胞生长无明显抑制作用， 海藻酸钙/聚精氨酸微胶囊浸提产物在10.0 mg/mL时仍无细胞毒性作用。海藻酸钙/聚精氨酸微胶囊不引起急性全身毒性反应， 不引起溶血反应。通过本组试验可见， 采用高压静电法制备的药物载体——海藻酸钙/聚精氨酸微胶囊具有较好的生物相容性， 具有开发和应用价值。
以海藻酸盐、 聚精氨酸为壁材， 采用高压静电法制备了球形度好、 表面光洁、 粒径均匀的新型药物载体——海藻酸钙/聚精氨酸微胶囊。参照医疗器械生物学评价标准， 对其生物相容性进行了研究。细胞毒性试验结果显示， 当海藻酸钙/聚精氨酸微胶囊的含量为0.1、 0.5、 1.0 mg/mL时， 微胶囊对L929细胞生长无明显抑制作用， 海藻酸钙/聚精氨酸微胶囊浸提产物在10.0 mg/mL时仍无细胞毒性作用。海藻酸钙/聚精氨酸微胶囊不引起急性全身毒性反应， 不引起溶血反应。通过本组试验可见， 采用高压静电法制备的药物载体——海藻酸钙/聚精氨酸微胶囊具有较好的生物相容性， 具有开发和应用价值。
2008, 25(6): 22-27.
摘要:
以海藻酸钠和γ-氨丙基三乙氧基硅烷为原料，在一定条件下使二者发生交联反应生成复合水凝胶，并以此复合凝胶作为固定化纤维素酶的载体。纤维素酶的包埋率超过了85%， 酶固定前后的SEM图表明纤维素酶非常均匀地分布在载体中。探讨了pH、 温度对固定化酶和游离酶活力的影响， 结果表明固定化酶具有对pH和温度更高的稳定性， 固定化酶的最适宜pH为3.6，最佳催化温度为50℃。通过Michaelis Menten（米氏）方程计算得到的固定化酶的米式常数（Km）值较游离酶大，表明固定化酶的可重复使用性和储藏稳定性良好，连续使用10次后依然保留>50%酶活力，储藏1个月后固定化酶依然有81%的相对酶活力。
以海藻酸钠和γ-氨丙基三乙氧基硅烷为原料，在一定条件下使二者发生交联反应生成复合水凝胶，并以此复合凝胶作为固定化纤维素酶的载体。纤维素酶的包埋率超过了85%， 酶固定前后的SEM图表明纤维素酶非常均匀地分布在载体中。探讨了pH、 温度对固定化酶和游离酶活力的影响， 结果表明固定化酶具有对pH和温度更高的稳定性， 固定化酶的最适宜pH为3.6，最佳催化温度为50℃。通过Michaelis Menten（米氏）方程计算得到的固定化酶的米式常数（Km）值较游离酶大，表明固定化酶的可重复使用性和储藏稳定性良好，连续使用10次后依然保留>50%酶活力，储藏1个月后固定化酶依然有81%的相对酶活力。
2008, 25(6): 28-32.
摘要:
在采用原位沉析法制备壳聚糖棒材的同时，加入壳聚糖纤维作为增强材料，制成了壳聚糖纤维增强的壳聚糖棒材复合材料。研究了壳聚糖纤维的长度及添加量对壳聚糖棒材力学性能的影响，通过扫描电镜观察分析了材料的断面形貌。结果表明，壳聚糖纤维能显著提高壳聚糖棒材的力学性能，壳聚糖棒材的弯曲强度随壳聚糖纤维添加量的增加先增加而后下降，随着壳聚糖纤维长度的增加而增加。当壳聚糖纤维(17 mm)质量分数为5%时，壳聚糖棒材的弯曲强度达到134 MPa，与未增强的壳聚糖棒材相比，弯曲强度提高了55.7%。这种纯天然的复合材料在可吸收内固定材料方面将具有广阔的用途。
在采用原位沉析法制备壳聚糖棒材的同时，加入壳聚糖纤维作为增强材料，制成了壳聚糖纤维增强的壳聚糖棒材复合材料。研究了壳聚糖纤维的长度及添加量对壳聚糖棒材力学性能的影响，通过扫描电镜观察分析了材料的断面形貌。结果表明，壳聚糖纤维能显著提高壳聚糖棒材的力学性能，壳聚糖棒材的弯曲强度随壳聚糖纤维添加量的增加先增加而后下降，随着壳聚糖纤维长度的增加而增加。当壳聚糖纤维(17 mm)质量分数为5%时，壳聚糖棒材的弯曲强度达到134 MPa，与未增强的壳聚糖棒材相比，弯曲强度提高了55.7%。这种纯天然的复合材料在可吸收内固定材料方面将具有广阔的用途。
2008, 25(6): 33-38.
摘要:
以生物相容性好、价格低廉的海藻酸钠(ALG)为聚阴离子芯材，通过静电液滴装置制备了平均粒径在290 μm左右、球形度好、表面光洁的海藻酸钙胶珠；再将生物可降解、具有介入治疗作用的聚精氨酸(PLA)与聚组氨酸(PLH)的混合物作为聚阳离子壁材，在海藻酸钙胶珠表面覆上一层高分子聚合膜以制备聚氨基酸复合微胶囊；并以牛血红蛋白Hb为药物模型，对微胶囊的控制释放性能进行了考察并将其初步应用于体外模拟口服给药。结果表明：聚氨基酸复合微胶囊在前0.5 h的累积释放量均低于40％，溶出结束时累积释放量均达到80%以上；ALG/(PLA-PLH)复合微胶囊和ALG/PLH微胶囊的药物释放速率均低于ALG/PLA微胶囊；于10 min成膜时间内制备的微胶囊具有较高的载药量、包封率和缓释性能；以pH 4.6 HAc-NaAc缓冲液为成膜溶媒制备的微胶囊，Hb持续释放时间和残留量均高于蒸馏水组；前2 h在模拟胃液的pH 1.2 HCl溶媒中累计释放的Hb不超过10％且绝大部分是在模拟肠液环境即pH 6.8 PBS 溶媒中释放的；壳聚糖的引入能在一定程度上延长药物释放时间。聚氨基酸复合微胶囊具备一定的缓释性、pH响应性和生理黏附性，有望成为一种口服给药系统用药物载体。
以生物相容性好、价格低廉的海藻酸钠(ALG)为聚阴离子芯材，通过静电液滴装置制备了平均粒径在290 μm左右、球形度好、表面光洁的海藻酸钙胶珠；再将生物可降解、具有介入治疗作用的聚精氨酸(PLA)与聚组氨酸(PLH)的混合物作为聚阳离子壁材，在海藻酸钙胶珠表面覆上一层高分子聚合膜以制备聚氨基酸复合微胶囊；并以牛血红蛋白Hb为药物模型，对微胶囊的控制释放性能进行了考察并将其初步应用于体外模拟口服给药。结果表明：聚氨基酸复合微胶囊在前0.5 h的累积释放量均低于40％，溶出结束时累积释放量均达到80%以上；ALG/(PLA-PLH)复合微胶囊和ALG/PLH微胶囊的药物释放速率均低于ALG/PLA微胶囊；于10 min成膜时间内制备的微胶囊具有较高的载药量、包封率和缓释性能；以pH 4.6 HAc-NaAc缓冲液为成膜溶媒制备的微胶囊，Hb持续释放时间和残留量均高于蒸馏水组；前2 h在模拟胃液的pH 1.2 HCl溶媒中累计释放的Hb不超过10％且绝大部分是在模拟肠液环境即pH 6.8 PBS 溶媒中释放的；壳聚糖的引入能在一定程度上延长药物释放时间。聚氨基酸复合微胶囊具备一定的缓释性、pH响应性和生理黏附性，有望成为一种口服给药系统用药物载体。
2008, 25(6): 39-46.
摘要:
为提高骨组织工程支架材料的力学性能，改善其生物活性，综合天然与合成高分子的优点，采用溶液共混相分离法制备出聚己内酯(PCL)-壳聚糖(CS)多孔支架材料， 并进一步采用离心注浆法填充具有生物活性的纳米羟基磷灰石(HA)-聚乙烯醇(PVA)复合浆料， 制备了n-HA-PVA/PCL-CS复合多孔支架材料， 改善了PCL-CS支架材料力学性能。采用扫描电子显微镜、红外光谱、元素分析、孔隙率和抗压强度试验对材料进行了表征。结果表明， PCL-CS支架材料的内部具有蜂窝状的相互贯通的孔隙结构，孔隙率可以达到60%～80%。CS含量越大，孔隙率越大，而抗压强度越小。填充后的n-HA-PVA/PCL-CS复合多孔支架材料，孔隙率有所下降，但仍大于60%，而其弹性模量可提高至25.71 MPa。
为提高骨组织工程支架材料的力学性能，改善其生物活性，综合天然与合成高分子的优点，采用溶液共混相分离法制备出聚己内酯(PCL)-壳聚糖(CS)多孔支架材料， 并进一步采用离心注浆法填充具有生物活性的纳米羟基磷灰石(HA)-聚乙烯醇(PVA)复合浆料， 制备了n-HA-PVA/PCL-CS复合多孔支架材料， 改善了PCL-CS支架材料力学性能。采用扫描电子显微镜、红外光谱、元素分析、孔隙率和抗压强度试验对材料进行了表征。结果表明， PCL-CS支架材料的内部具有蜂窝状的相互贯通的孔隙结构，孔隙率可以达到60%～80%。CS含量越大，孔隙率越大，而抗压强度越小。填充后的n-HA-PVA/PCL-CS复合多孔支架材料，孔隙率有所下降，但仍大于60%，而其弹性模量可提高至25.71 MPa。
2008, 25(6): 47-51.
摘要:
以热塑性聚烯烃弹性体（TPE）和乙烯 醋酸乙烯酯共聚物（EVA）为基体树脂， 硫酸钡（BaSO4）、气相白炭黑（气相SiO2）和羟基磷灰石（HA）为无机填料， 制备了新型树脂根管充填材料（NRCFM）， 着重对NRCFM 的组成进行了筛选与优化， 并对NRCFM在pH值为7.0和9.5的人工唾液介质中的稳定性进行了研究。实验结果表明， NRCFM的最佳组成为： TPE 30 g、EVA 5 g、BaSO445 g、 气相SiO2 10 g、 HA 10 g， 由此制备的NRCFM具有适宜的力学性能和优异的耐介质稳定性， 其邵氏A硬度88.9、 拉伸强度1.99 MPa、 断裂伸长率457％， 在pH值为7.0和9.5的人工唾液介质中浸泡30天后的质量变化小于0.5％。
以热塑性聚烯烃弹性体（TPE）和乙烯 醋酸乙烯酯共聚物（EVA）为基体树脂， 硫酸钡（BaSO4）、气相白炭黑（气相SiO2）和羟基磷灰石（HA）为无机填料， 制备了新型树脂根管充填材料（NRCFM）， 着重对NRCFM 的组成进行了筛选与优化， 并对NRCFM在pH值为7.0和9.5的人工唾液介质中的稳定性进行了研究。实验结果表明， NRCFM的最佳组成为： TPE 30 g、EVA 5 g、BaSO445 g、 气相SiO2 10 g、 HA 10 g， 由此制备的NRCFM具有适宜的力学性能和优异的耐介质稳定性， 其邵氏A硬度88.9、 拉伸强度1.99 MPa、 断裂伸长率457％， 在pH值为7.0和9.5的人工唾液介质中浸泡30天后的质量变化小于0.5％。
2008, 25(6): 52-58.
摘要:
采用复合处理工艺对三维混杂超高分子量聚乙烯纤维/碳纤维编织体进行表面处理， 通过RTM工艺制备了环氧树脂基混杂复合材料（UHMWPE/CF/ER）， 并研究了其力学性能及混杂效应。结果表明， 在纤维总体积分数一定的情况下， 随着超高分子量聚乙烯纤维/碳纤维混杂比的减小， 复合材料的弯曲强度、 弯曲模量及压缩强度增大， 而其纵向剪切强度及冲击韧性降低。三维编织混杂复合材料的断裂机制由混杂纤维的混杂比及其性质决定， 通过调节混杂比可实现对复合材料力学性能的有效调控。
采用复合处理工艺对三维混杂超高分子量聚乙烯纤维/碳纤维编织体进行表面处理， 通过RTM工艺制备了环氧树脂基混杂复合材料（UHMWPE/CF/ER）， 并研究了其力学性能及混杂效应。结果表明， 在纤维总体积分数一定的情况下， 随着超高分子量聚乙烯纤维/碳纤维混杂比的减小， 复合材料的弯曲强度、 弯曲模量及压缩强度增大， 而其纵向剪切强度及冲击韧性降低。三维编织混杂复合材料的断裂机制由混杂纤维的混杂比及其性质决定， 通过调节混杂比可实现对复合材料力学性能的有效调控。
2008, 25(6): 59-62.
摘要:
为了实现对肿瘤的靶向性药物/基因治疗，通过化学还原法制备了细胞穿膜肽Tat修饰的Au-Au2S纳米药物载体。采用透射电镜、表面增强拉曼光谱仪、紫外分光光度计对Tat/Au-Au2S纳米粒子进行表征，采用流式细胞仪、激光共聚焦显微镜研究Tat/Au-Au2S纳米粒子的穿细胞膜机制。理化分析结果表明，Tat可通过Au—S键接枝于Au-Au2S纳米粒子表面， 直径约50 nm的Tat/Au-Au2S纳米粒子具有近红外敏感性。细胞内化途径示踪物共定位分析和抑制剂阻断实验表明， Tat/Au-Au2S纳米粒子以脂筏介导的巨胞饮途径进入Hela细胞， 而以受体和脂筏共介导的巨胞饮途径进入骨髓间充质干细胞（BMSCs）。
为了实现对肿瘤的靶向性药物/基因治疗，通过化学还原法制备了细胞穿膜肽Tat修饰的Au-Au2S纳米药物载体。采用透射电镜、表面增强拉曼光谱仪、紫外分光光度计对Tat/Au-Au2S纳米粒子进行表征，采用流式细胞仪、激光共聚焦显微镜研究Tat/Au-Au2S纳米粒子的穿细胞膜机制。理化分析结果表明，Tat可通过Au—S键接枝于Au-Au2S纳米粒子表面， 直径约50 nm的Tat/Au-Au2S纳米粒子具有近红外敏感性。细胞内化途径示踪物共定位分析和抑制剂阻断实验表明， Tat/Au-Au2S纳米粒子以脂筏介导的巨胞饮途径进入Hela细胞， 而以受体和脂筏共介导的巨胞饮途径进入骨髓间充质干细胞（BMSCs）。
2008, 25(6): 63-66.
摘要:
通过磷酸三乙酯对钛表面进行改性，使表面含有机磷并且具有一定的疏水性。考察了不同初始浓度、温度和pH值条件下，小牛血清白蛋白（BSA）在钛表面的吸附行为，通过紫外分光光度计表征了BSA吸附的动力学特征。研究发现，在与含磷钛表面接触的前40 min内，BSA发生迅速吸附，随后逐渐达到动态平衡。根据Langmiur理论计算获得吸附等温线和最大吸附量。通过红外光谱和X射线光电子能谱分析表明BSA化学吸附到表面。对BSA在改性钛表面的吸附机制进行了初步的分析。
通过磷酸三乙酯对钛表面进行改性，使表面含有机磷并且具有一定的疏水性。考察了不同初始浓度、温度和pH值条件下，小牛血清白蛋白（BSA）在钛表面的吸附行为，通过紫外分光光度计表征了BSA吸附的动力学特征。研究发现，在与含磷钛表面接触的前40 min内，BSA发生迅速吸附，随后逐渐达到动态平衡。根据Langmiur理论计算获得吸附等温线和最大吸附量。通过红外光谱和X射线光电子能谱分析表明BSA化学吸附到表面。对BSA在改性钛表面的吸附机制进行了初步的分析。
2008, 25(6): 67-71.
摘要:
通过低温等离子聚合的方法，以丙烯酸为单体在钛表面沉积含有羧基的薄膜，以羧基为接入点固定纤维连接蛋白。样品表面用X射线光电子能谱、傅里叶红外光谱仪进行表征。将固定了纤维连接蛋白的样品进行体外细胞培养，所用的细胞为MG63骨瘤细胞，对照样为纯钛。结果表明， 钛表面聚丙烯酸薄膜能有效地固定纤维连接蛋白，并且固定纤维连接蛋白的样品能促进骨瘤细胞的生长和黏附，具有更高的成骨活性。
通过低温等离子聚合的方法，以丙烯酸为单体在钛表面沉积含有羧基的薄膜，以羧基为接入点固定纤维连接蛋白。样品表面用X射线光电子能谱、傅里叶红外光谱仪进行表征。将固定了纤维连接蛋白的样品进行体外细胞培养，所用的细胞为MG63骨瘤细胞，对照样为纯钛。结果表明， 钛表面聚丙烯酸薄膜能有效地固定纤维连接蛋白，并且固定纤维连接蛋白的样品能促进骨瘤细胞的生长和黏附，具有更高的成骨活性。
2008, 25(6): 72-76.
摘要:
无压烧结SiC陶瓷(SSiC)是重要的高温结构材料，连接技术是扩大其应用范围的关键技术之一。将活性填料纳米Ni粉添加到聚硅氧烷SR355中制成连接材料，通过反应成形连接工艺连接SSiC。研究了纳米Ni粉对SR355的裂解过程和陶瓷产率的影响，同时也研究了填料含量和连接温度对连接件强度的影响。结果表明， 纳米Ni粉的加入促进了SR355的裂解并提高了其陶瓷产率。当纳米Ni粉含量为1％（质量分数）、连接温度为1050℃时，连接件经3次浸渍增强处理后的连接强度达到最大值。微观结构研究表明，连接层均匀致密，且与母材间界面结合良好，界面处发生了元素的扩散，纳米Ni粉在连接过程中参与了化学反应并促进了界面结合。
无压烧结SiC陶瓷(SSiC)是重要的高温结构材料，连接技术是扩大其应用范围的关键技术之一。将活性填料纳米Ni粉添加到聚硅氧烷SR355中制成连接材料，通过反应成形连接工艺连接SSiC。研究了纳米Ni粉对SR355的裂解过程和陶瓷产率的影响，同时也研究了填料含量和连接温度对连接件强度的影响。结果表明， 纳米Ni粉的加入促进了SR355的裂解并提高了其陶瓷产率。当纳米Ni粉含量为1％（质量分数）、连接温度为1050℃时，连接件经3次浸渍增强处理后的连接强度达到最大值。微观结构研究表明，连接层均匀致密，且与母材间界面结合良好，界面处发生了元素的扩散，纳米Ni粉在连接过程中参与了化学反应并促进了界面结合。
2008, 25(6): 77-81.
摘要:
采用向孔隙中灌注含聚乳酸聚乙醇酸共聚物（PLGA）载药微球的明胶溶液的方法制备了具有药物缓释功能的明胶/磷酸钙骨水泥复合组织工程支架。用扫描电子显微镜观察了微球和支架的形貌特征，用万能材料试验机测定了支架材料的抗压强度，用紫外-可见分光光度计分析了复合支架的释药率。结果表明，灌注明胶对多孔磷酸钙骨水泥支架起到显著的增强作用，抗压强度达2.42 MPa。复合支架携载硫酸庆大霉素， 具有良好的药物缓释功能，缓释时间可达30天以上，使支架在修复骨缺损的同时能消除炎症反应，成为一种集骨修复和治疗于一体的新型组织工程支架材料，具有良好的应用前景。
采用向孔隙中灌注含聚乳酸聚乙醇酸共聚物（PLGA）载药微球的明胶溶液的方法制备了具有药物缓释功能的明胶/磷酸钙骨水泥复合组织工程支架。用扫描电子显微镜观察了微球和支架的形貌特征，用万能材料试验机测定了支架材料的抗压强度，用紫外-可见分光光度计分析了复合支架的释药率。结果表明，灌注明胶对多孔磷酸钙骨水泥支架起到显著的增强作用，抗压强度达2.42 MPa。复合支架携载硫酸庆大霉素， 具有良好的药物缓释功能，缓释时间可达30天以上，使支架在修复骨缺损的同时能消除炎症反应，成为一种集骨修复和治疗于一体的新型组织工程支架材料，具有良好的应用前景。
2008, 25(6): 82-87.
摘要:
采用生理盐水浸泡与肌肉埋植的方法分别研究了可降解纤维/磷酸钙复合骨水泥的体外力学性能、体内降解性能以及相组成、微结构随浸泡（或植入）时间的变化规律。浸泡结果表明：浸泡初期，纤维的加入一定程度上降低了复合骨水泥的抗压强度，但大大改善了其断裂韧性，而且抗弯强度略有增加；浸泡后期，复合骨水泥的抗压强度、抗弯强度、断裂功均明显下降。体内降解结果表明，随着植入时间延长，含纤维复合骨水泥的降解速率及其增加幅度均高于未掺纤维骨水泥。类生理环境下含纤维复合骨水泥力学性能、降解性能的变化与纤维的降解、材料微观结构的变化密切相关。
采用生理盐水浸泡与肌肉埋植的方法分别研究了可降解纤维/磷酸钙复合骨水泥的体外力学性能、体内降解性能以及相组成、微结构随浸泡（或植入）时间的变化规律。浸泡结果表明：浸泡初期，纤维的加入一定程度上降低了复合骨水泥的抗压强度，但大大改善了其断裂韧性，而且抗弯强度略有增加；浸泡后期，复合骨水泥的抗压强度、抗弯强度、断裂功均明显下降。体内降解结果表明，随着植入时间延长，含纤维复合骨水泥的降解速率及其增加幅度均高于未掺纤维骨水泥。类生理环境下含纤维复合骨水泥力学性能、降解性能的变化与纤维的降解、材料微观结构的变化密切相关。
2008, 25(6): 88-92.
摘要:
为了探讨羧甲基壳聚糖/纳米羟基磷灰石(CMCTS/n-HA)复合支架材料的制备及其生物安全性，采用化学沉淀法合成了纳米羟基磷灰石粉体（n-HA）； 以无水乙醇为沥滤剂，以16.7% (质量分数)的柠檬酸水溶液作粘接剂， 通过粒子沥滤法制备CMCTS/n-HA多孔复合材料。对其孔隙率及抗压强度进行测试，并将其植入大白兔骨缺损处观察组织学变化并进行肝肾功能检测。CMCTS/n-HA复合多孔材料的孔隙率接近75％，孔隙尺寸分布约从几微米到600 μm，并且孔隙之间相互贯通，其抗压强度可达21 MPa以上，植入大白兔骨缺损处未见引起骨组织明显的炎症反应及骨坏死， 肝肾功能检测未发现有肝肾毒性。CMCTS/n-HA可以满足骨组织工程支架的基本要求。
为了探讨羧甲基壳聚糖/纳米羟基磷灰石(CMCTS/n-HA)复合支架材料的制备及其生物安全性，采用化学沉淀法合成了纳米羟基磷灰石粉体（n-HA）； 以无水乙醇为沥滤剂，以16.7% (质量分数)的柠檬酸水溶液作粘接剂， 通过粒子沥滤法制备CMCTS/n-HA多孔复合材料。对其孔隙率及抗压强度进行测试，并将其植入大白兔骨缺损处观察组织学变化并进行肝肾功能检测。CMCTS/n-HA复合多孔材料的孔隙率接近75％，孔隙尺寸分布约从几微米到600 μm，并且孔隙之间相互贯通，其抗压强度可达21 MPa以上，植入大白兔骨缺损处未见引起骨组织明显的炎症反应及骨坏死， 肝肾功能检测未发现有肝肾毒性。CMCTS/n-HA可以满足骨组织工程支架的基本要求。
2008, 25(6): 93-96.
摘要:
采用光学显微镜、能谱扫描电镜、高分辨透射电镜以及纳米力学探针等设备对人体牙齿的显微组织及纳米力学性能进行了研究。结果表明： 牙本质由规则排列的牙本质小管和基质组成，牙釉质由不同方向的釉柱及柱间质组成，牙本质与牙釉质之间有明显的界面；牙釉质中的Ca和P含量明显高于牙本质中的含量，而C含量明显低于牙本质中的含量。牙釉质中发现有大量的磷灰石晶体结构，而牙本质中则明显缺少。力学性能结果显示，牙釉质的纳米硬度平均为4.4 GPa，弹性模量为81 GPa，而牙本质的纳米硬度平均为1.0 GPa，弹性模量为26 GPa。牙釉质高的硬度和弹性模量与含有大量的羟基磷灰石晶体组织有关，Ca和P促进了该晶体组织形成。
采用光学显微镜、能谱扫描电镜、高分辨透射电镜以及纳米力学探针等设备对人体牙齿的显微组织及纳米力学性能进行了研究。结果表明： 牙本质由规则排列的牙本质小管和基质组成，牙釉质由不同方向的釉柱及柱间质组成，牙本质与牙釉质之间有明显的界面；牙釉质中的Ca和P含量明显高于牙本质中的含量，而C含量明显低于牙本质中的含量。牙釉质中发现有大量的磷灰石晶体结构，而牙本质中则明显缺少。力学性能结果显示，牙釉质的纳米硬度平均为4.4 GPa，弹性模量为81 GPa，而牙本质的纳米硬度平均为1.0 GPa，弹性模量为26 GPa。牙釉质高的硬度和弹性模量与含有大量的羟基磷灰石晶体组织有关，Ca和P促进了该晶体组织形成。
2008, 25(6): 97-101.
摘要:
碳纤维增强的纳米碳化硅陶瓷基复合材料力学性能优良，且具有一定的生物相容性，因此可作为一种新型的可取代钛合金的全尺寸整体人工骨骼。研究了具有三向正交结构的T300和M30碳纤维预制体对C/SiC复合材料制备过程和抗弯强度的影响规律。以聚碳硅烷为先驱体，以二乙烯基苯为溶剂和交连剂，采用聚合物浸渍热解法制备了C/SiC复合材料，采用阿基米德排水法测量其密度和气孔率，采用三点抗弯法测量其抗弯强度。M30 C/SiC抗弯强度比T300 C/SiC高6.7％，表明碳纤维弹性模量对复合材料基体开裂强度有显著影响，并通过增加纤维径向强度以及承担载荷的比例提高了复合材料的断裂强度。
碳纤维增强的纳米碳化硅陶瓷基复合材料力学性能优良，且具有一定的生物相容性，因此可作为一种新型的可取代钛合金的全尺寸整体人工骨骼。研究了具有三向正交结构的T300和M30碳纤维预制体对C/SiC复合材料制备过程和抗弯强度的影响规律。以聚碳硅烷为先驱体，以二乙烯基苯为溶剂和交连剂，采用聚合物浸渍热解法制备了C/SiC复合材料，采用阿基米德排水法测量其密度和气孔率，采用三点抗弯法测量其抗弯强度。M30 C/SiC抗弯强度比T300 C/SiC高6.7％，表明碳纤维弹性模量对复合材料基体开裂强度有显著影响，并通过增加纤维径向强度以及承担载荷的比例提高了复合材料的断裂强度。
2008, 25(6): 102-106.
摘要:
以镍铬合金为金属基底，在白榴石为主晶相的烤瓷粉中按不同比例加入Ni、Cr、NiO、Cr2O3作为梯度调节物，制备具有成分梯度结构的金属烤瓷。采用材料抗弯强度测试和热膨胀系数测试的方法筛选优化梯度调节物的配比，发现质量比为m(NiO)∶m( Cr2O3)∶m(Ni)∶m(Cr)＝0∶50∶40∶10时能得到抗弯强度为101.217 MPa的最佳梯度层。用弹性应力模型模拟计算梯度层内的热应力曲线，研究了梯度层中富陶瓷端到富梯度调节物端热应力缓和的情况。抗弯强度、扫描电镜、XRD测试表明，减小烤瓷粉粒度可增强梯度层的性能，降低烧结温度。梯度层的抗弯强度呈现各向异性的特点。
以镍铬合金为金属基底，在白榴石为主晶相的烤瓷粉中按不同比例加入Ni、Cr、NiO、Cr2O3作为梯度调节物，制备具有成分梯度结构的金属烤瓷。采用材料抗弯强度测试和热膨胀系数测试的方法筛选优化梯度调节物的配比，发现质量比为m(NiO)∶m( Cr2O3)∶m(Ni)∶m(Cr)＝0∶50∶40∶10时能得到抗弯强度为101.217 MPa的最佳梯度层。用弹性应力模型模拟计算梯度层内的热应力曲线，研究了梯度层中富陶瓷端到富梯度调节物端热应力缓和的情况。抗弯强度、扫描电镜、XRD测试表明，减小烤瓷粉粒度可增强梯度层的性能，降低烧结温度。梯度层的抗弯强度呈现各向异性的特点。
2008, 25(6): 107-110.
摘要:
采用湿法原位合成了Tb、Y、Gd 3种稀土乙酸8-羟基喹啉三元配合物与羟基磷灰石的纳米有机/无机主客体组装复合材料。通过扫描电子显微镜、X射线粉末衍射、红外光谱对样品进行结构分析测定；采用最低抑菌浓度(MIC)和最低杀菌浓度(MBC)实验来检测其抗菌能力。结果表明， 3种复合材料纳米晶平均粒径为50～60 nm，皆对金黄葡萄球菌和大肠杆菌具有较高的抗菌作用，并对金黄葡萄球菌的抑制作用强于大肠杆菌。经过对3种复合材料抗菌作用的比较得出抗菌能力的次序为： Tb-HQ/HAP < Y-HQ/HAP < Gd-HQ/HAP。
采用湿法原位合成了Tb、Y、Gd 3种稀土乙酸8-羟基喹啉三元配合物与羟基磷灰石的纳米有机/无机主客体组装复合材料。通过扫描电子显微镜、X射线粉末衍射、红外光谱对样品进行结构分析测定；采用最低抑菌浓度(MIC)和最低杀菌浓度(MBC)实验来检测其抗菌能力。结果表明， 3种复合材料纳米晶平均粒径为50～60 nm，皆对金黄葡萄球菌和大肠杆菌具有较高的抗菌作用，并对金黄葡萄球菌的抑制作用强于大肠杆菌。经过对3种复合材料抗菌作用的比较得出抗菌能力的次序为： Tb-HQ/HAP < Y-HQ/HAP < Gd-HQ/HAP。
2008, 25(6): 111-117.
摘要:
将自体富集骨髓间充质干细胞(MSCs)，快速复合多孔β磷酸三钙(β-TCP)，构建生物活性复合材料（MSCs/β-TCP）。通过分层随机分组对照比较了MSCs/β-TCP与单纯β-TCP及自体骨在羊腰椎后路融合的效果。测定富集后碱性磷酸酶染色为阳性的细胞集落单位（CFUs/ALP+，即MSCs数量）变化情况。用扫描电镜观察了MSCs与β-TCP短期复合情况。通过X线、CT扫描和组织学观察对比植入材料成骨情况及转归。结果表明，富集后MSCs数量增加约3.9倍，短期复合2 h后MSCs即可在多孔β-TCP内壁黏附；X线检查，MSCs/β-TCP组与自体骨组的融合区逐渐有中高密度影形成，CT扫描测定MSCs/β-TCP组与自体骨组的融合率，分别为92%和100%，明显高于单纯β-TCP组（58%）。硬组织形态计量学证实，复合材料MSCs/β-TCP与自体骨的骨再生能力相当，优于单纯β-TCP材料。
将自体富集骨髓间充质干细胞(MSCs)，快速复合多孔β磷酸三钙(β-TCP)，构建生物活性复合材料（MSCs/β-TCP）。通过分层随机分组对照比较了MSCs/β-TCP与单纯β-TCP及自体骨在羊腰椎后路融合的效果。测定富集后碱性磷酸酶染色为阳性的细胞集落单位（CFUs/ALP+，即MSCs数量）变化情况。用扫描电镜观察了MSCs与β-TCP短期复合情况。通过X线、CT扫描和组织学观察对比植入材料成骨情况及转归。结果表明，富集后MSCs数量增加约3.9倍，短期复合2 h后MSCs即可在多孔β-TCP内壁黏附；X线检查，MSCs/β-TCP组与自体骨组的融合区逐渐有中高密度影形成，CT扫描测定MSCs/β-TCP组与自体骨组的融合率，分别为92%和100%，明显高于单纯β-TCP组（58%）。硬组织形态计量学证实，复合材料MSCs/β-TCP与自体骨的骨再生能力相当，优于单纯β-TCP材料。
2008, 25(6): 118-122.
摘要:
鱼耳石是一种典型的由碳酸钙和有机质构成的天然生物材料。为了查明其微观形貌特征，作者对实验室不同水介质条件下养殖鲤鱼的未经处理、经过碱洗和Na2EDTA处理及经过打磨后再经碱洗和Na2EDTA处理的耳石样品分别进行了SEM观察。结果表明，组成微耳石的文石呈六边形或假六边形有规则排布成板片状或者柱状；星耳石则由球状或豆状的球文石晶体组成。对耳石进行打磨抛光再利用NaOH和Na2EDTA处理表面后，不仅可以更加清晰地观察到耳石的晶体形态，还能够较清楚地分辩其日轮，日轮宽度约为2 μm～3 μm。不同水化学条件下耳石的晶体微形貌特征差异并不大，初步推断，水体中的元素含量差异对耳石晶体形态的影响并不显著。
鱼耳石是一种典型的由碳酸钙和有机质构成的天然生物材料。为了查明其微观形貌特征，作者对实验室不同水介质条件下养殖鲤鱼的未经处理、经过碱洗和Na2EDTA处理及经过打磨后再经碱洗和Na2EDTA处理的耳石样品分别进行了SEM观察。结果表明，组成微耳石的文石呈六边形或假六边形有规则排布成板片状或者柱状；星耳石则由球状或豆状的球文石晶体组成。对耳石进行打磨抛光再利用NaOH和Na2EDTA处理表面后，不仅可以更加清晰地观察到耳石的晶体形态，还能够较清楚地分辩其日轮，日轮宽度约为2 μm～3 μm。不同水化学条件下耳石的晶体微形貌特征差异并不大，初步推断，水体中的元素含量差异对耳石晶体形态的影响并不显著。
2008, 25(6): 123-129.
摘要:
采用溶胶凝胶法在58S生物玻璃的基础上用氧化锌取代3 mol％的氧化钙制备了含锌的生物玻璃粉体 (58S3Z)，对合成的粉体采用有机泡沫浸渍法在700℃及1200℃制备出58S3Z-700℃、58S3Z-1200℃玻璃及玻璃陶瓷多孔支架。在所得支架表面涂覆PLGA及PBS薄膜制备出58S3Z-1200℃-PLGA及58S3Z-1200℃-PBS复合支架。对其形貌、 孔隙率、 力学性能、 体外降解性及细胞相容性进行了系统研究。复合后多孔支架仍然保持三维连通的多孔结构，孔隙率与复合前(86.9%±0.8% (58S3Z-700℃)，80.1%±0.6% (58S3Z-1200℃)）相比稍有下降，分别为75.9%±0.6% (58S3Z-1200℃-PLGA)和77.9%±0.9% (58S3Z-1200℃-PBS)。但复合多孔支架显示出较高的抗压强度，分别达到1509.4 kPa±162.8 kPa (PLGA) 和901.6 kPa±94.5 kPa (PBS)，与玻璃和玻璃陶瓷支架 (258.4 kPa±23.6 kPa) 相比具有较大的提高。体外降解实验表明58S3Z-1200℃-PLGA、58S3Z-1200℃-PBS复合多孔支架可降解， 经过28天的浸泡其失重率分别达到13.3％和2.1％。体外研究结果表明：58S3Z玻璃陶瓷支架复合PBS或PLGA后支持成骨细胞黏附、铺展和生长。这种新型的复合支架具有三维的网状多孔结构，良好的力学性能、降解性和细胞相容性，有望成为一种较理想的骨组织工程支架。
采用溶胶凝胶法在58S生物玻璃的基础上用氧化锌取代3 mol％的氧化钙制备了含锌的生物玻璃粉体 (58S3Z)，对合成的粉体采用有机泡沫浸渍法在700℃及1200℃制备出58S3Z-700℃、58S3Z-1200℃玻璃及玻璃陶瓷多孔支架。在所得支架表面涂覆PLGA及PBS薄膜制备出58S3Z-1200℃-PLGA及58S3Z-1200℃-PBS复合支架。对其形貌、 孔隙率、 力学性能、 体外降解性及细胞相容性进行了系统研究。复合后多孔支架仍然保持三维连通的多孔结构，孔隙率与复合前(86.9%±0.8% (58S3Z-700℃)，80.1%±0.6% (58S3Z-1200℃)）相比稍有下降，分别为75.9%±0.6% (58S3Z-1200℃-PLGA)和77.9%±0.9% (58S3Z-1200℃-PBS)。但复合多孔支架显示出较高的抗压强度，分别达到1509.4 kPa±162.8 kPa (PLGA) 和901.6 kPa±94.5 kPa (PBS)，与玻璃和玻璃陶瓷支架 (258.4 kPa±23.6 kPa) 相比具有较大的提高。体外降解实验表明58S3Z-1200℃-PLGA、58S3Z-1200℃-PBS复合多孔支架可降解， 经过28天的浸泡其失重率分别达到13.3％和2.1％。体外研究结果表明：58S3Z玻璃陶瓷支架复合PBS或PLGA后支持成骨细胞黏附、铺展和生长。这种新型的复合支架具有三维的网状多孔结构，良好的力学性能、降解性和细胞相容性，有望成为一种较理想的骨组织工程支架。
2008, 25(6): 130-135.
摘要:
采用X射线衍射仪和原子荧光分析仪对石墨化处理前后准三维C/C复合材料的石墨化程度及其所含的汞、砷、铅和镉元素含量进行了分析。在氩气保护条件下经过2400℃ 2 h石墨化处理的C/C复合材料所含以上元素含量较低， 更适宜作为外科植入材料使用。利用电子力学试验机在不同准静态应变率和加载方向条件下，对石墨化处理后C/C复合材料进行了压缩断裂试验研究，采用光学体视显微镜和扫描电子显微镜对该材料的断口形貌进行观察分析。结果表明，C/C复合材料具有压缩应变率效应，增强纤维阻止裂纹扩展和增韧效果明显。材料的抗压强度(28.30 MPa～83.25 MPa)和弹性模量(257.56 MPa～397.06 MPa)可以满足其作为骨修复材料的使用要求。
采用X射线衍射仪和原子荧光分析仪对石墨化处理前后准三维C/C复合材料的石墨化程度及其所含的汞、砷、铅和镉元素含量进行了分析。在氩气保护条件下经过2400℃ 2 h石墨化处理的C/C复合材料所含以上元素含量较低， 更适宜作为外科植入材料使用。利用电子力学试验机在不同准静态应变率和加载方向条件下，对石墨化处理后C/C复合材料进行了压缩断裂试验研究，采用光学体视显微镜和扫描电子显微镜对该材料的断口形貌进行观察分析。结果表明，C/C复合材料具有压缩应变率效应，增强纤维阻止裂纹扩展和增韧效果明显。材料的抗压强度(28.30 MPa～83.25 MPa)和弹性模量(257.56 MPa～397.06 MPa)可以满足其作为骨修复材料的使用要求。
2008, 25(6): 136-139.
摘要:
系统分析了羟基磷灰石（HA）的制备方法和丝素蛋白纤维（SF）的溶解方法，提出一种制备纳米丝素蛋白/羟基磷灰石生物复合材料（SF/HA）的新型反应复合方法——“一步法”。并对由“一步法”制得的SF/HA分别进行了钙磷比测定、红外光谱测试、透射电镜观察和X射线衍射测试。结果表明：SF/HA中的钙磷比是1.6692，与标准HA中的钙磷比1.67一致；SF/HA中同时含有SF和HA中各自的官能团；SF/HA的晶粒横向尺度小于100 nm，SF/HA呈针状或柱状晶粒， SF和HA能够形成复合； SF/HA的晶型属于六方晶系， 当SF在SF/HA中所占质量分数为10%时，晶胞参数a=b=9.0319 A，c=7.0148 A，沿c轴方向平均晶粒尺寸是230.7645 A。“一步法”制备SF/HA具有合理性和可行性。
系统分析了羟基磷灰石（HA）的制备方法和丝素蛋白纤维（SF）的溶解方法，提出一种制备纳米丝素蛋白/羟基磷灰石生物复合材料（SF/HA）的新型反应复合方法——“一步法”。并对由“一步法”制得的SF/HA分别进行了钙磷比测定、红外光谱测试、透射电镜观察和X射线衍射测试。结果表明：SF/HA中的钙磷比是1.6692，与标准HA中的钙磷比1.67一致；SF/HA中同时含有SF和HA中各自的官能团；SF/HA的晶粒横向尺度小于100 nm，SF/HA呈针状或柱状晶粒， SF和HA能够形成复合； SF/HA的晶型属于六方晶系， 当SF在SF/HA中所占质量分数为10%时，晶胞参数a=b=9.0319 A，c=7.0148 A，沿c轴方向平均晶粒尺寸是230.7645 A。“一步法”制备SF/HA具有合理性和可行性。
2008, 25(6): 140-145.
摘要:
将天然纤维-细菌纤维素（BC）作为增强材料加入不饱和聚酯树脂（UPR）基体中，采用RTM工艺制备BC/UPR复合材料，并对其力学性能、吸湿性能进行了研究。通过紫外辐照方法探讨了BC/UPR复合材料的降解性能。研究结果表明：通过对细菌纤维素的表面改性，在亲水性的天然纤维和疏水性的高聚物基体之间形成了化学键结合，提高了BC/UPR复合材料的力学性能；BC纤维体积分数的增加也有助于提高力学性能， 当纤维体积分数为20%时，该复合材料拉伸强度最高可达152.9MPa； BC/UPR复合材料的吸湿过程符合Fick定律，吸湿可导致力学性能下降； BC/UPR复合材料吸收光能后，表面含氧官能团数量增加，发生一定程度的光降解。
将天然纤维-细菌纤维素（BC）作为增强材料加入不饱和聚酯树脂（UPR）基体中，采用RTM工艺制备BC/UPR复合材料，并对其力学性能、吸湿性能进行了研究。通过紫外辐照方法探讨了BC/UPR复合材料的降解性能。研究结果表明：通过对细菌纤维素的表面改性，在亲水性的天然纤维和疏水性的高聚物基体之间形成了化学键结合，提高了BC/UPR复合材料的力学性能；BC纤维体积分数的增加也有助于提高力学性能， 当纤维体积分数为20%时，该复合材料拉伸强度最高可达152.9MPa； BC/UPR复合材料的吸湿过程符合Fick定律，吸湿可导致力学性能下降； BC/UPR复合材料吸收光能后，表面含氧官能团数量增加，发生一定程度的光降解。
2008, 25(6): 146-151.
摘要:
采用机械搅拌和离心分散的方法制备了多壁碳纳米管-有机蒙脱土/环氧树脂复合材料。X射线衍射分析表明，当有机蒙脱土含量为2 wt%时， 蒙脱土在树脂体系中能够形成离散性结构。断裂韧性测试结果表明，多壁碳纳米管和有机蒙脱土的混杂对环氧树脂具有协同增韧的作用。当有机蒙脱土含量为2 wt%，多壁碳纳米管含量为0.1 wt%时，所得复合材料的断裂韧性是纯环氧树脂的1.77倍，是2 wt%有机蒙脱土/环氧树脂复合材料的1.45倍，是0.1 wt%多壁碳纳米管/环氧树脂复合材料的1.39倍。扫描电镜分析表明，多壁碳纳米管在环氧树脂体系中分散均匀，并与有机蒙脱土片层形成了一定程度的相互穿插和咬合，多壁碳纳米管与有机蒙脱土协同增韧的主要原因是微裂纹增韧、剪切屈服与纤维拔出。
采用机械搅拌和离心分散的方法制备了多壁碳纳米管-有机蒙脱土/环氧树脂复合材料。X射线衍射分析表明，当有机蒙脱土含量为2 wt%时， 蒙脱土在树脂体系中能够形成离散性结构。断裂韧性测试结果表明，多壁碳纳米管和有机蒙脱土的混杂对环氧树脂具有协同增韧的作用。当有机蒙脱土含量为2 wt%，多壁碳纳米管含量为0.1 wt%时，所得复合材料的断裂韧性是纯环氧树脂的1.77倍，是2 wt%有机蒙脱土/环氧树脂复合材料的1.45倍，是0.1 wt%多壁碳纳米管/环氧树脂复合材料的1.39倍。扫描电镜分析表明，多壁碳纳米管在环氧树脂体系中分散均匀，并与有机蒙脱土片层形成了一定程度的相互穿插和咬合，多壁碳纳米管与有机蒙脱土协同增韧的主要原因是微裂纹增韧、剪切屈服与纤维拔出。
2008, 25(6): 152-155.
摘要:
以丙烯为气源，在800℃～1200℃进行化学气相沉积热解碳。研究了温度、压力和滞留时间对沉积速率和气相产物的影响。采用磁悬浮天平原位实时称量反应过程中的固相产物进行动力学研究；采用气相色谱和质谱联用半定量分析了反应过程中的气体产物。动力学研究结果表明， 800℃～1000℃内活化能为137 kJ/mol±25 kJ/mol，沉积过程为化学动力学控制；高于1000℃时，沉积行为由气相分子的传质和气相成核控制。压力和滞留时间对沉积速率的影响说明，热解碳是经过一系列气相反应和固体表面反应后获得。气相产物分析说明，不同控制机制时形成热解碳的主要物质不同。在此基础上提出了丙烯分解形成热解碳的机制。
以丙烯为气源，在800℃～1200℃进行化学气相沉积热解碳。研究了温度、压力和滞留时间对沉积速率和气相产物的影响。采用磁悬浮天平原位实时称量反应过程中的固相产物进行动力学研究；采用气相色谱和质谱联用半定量分析了反应过程中的气体产物。动力学研究结果表明， 800℃～1000℃内活化能为137 kJ/mol±25 kJ/mol，沉积过程为化学动力学控制；高于1000℃时，沉积行为由气相分子的传质和气相成核控制。压力和滞留时间对沉积速率的影响说明，热解碳是经过一系列气相反应和固体表面反应后获得。气相产物分析说明，不同控制机制时形成热解碳的主要物质不同。在此基础上提出了丙烯分解形成热解碳的机制。
2008, 25(6): 156-159.
摘要:
以晶化的硅酸铝短纤维（Al2O3-SiO2 ）sf为增强体、用磷酸铝为预制体粘结剂，通过挤压浸渗工艺制备了（Al2O3-SiO2 ）sf /AZ91D镁基复合材料。通过光学显微镜、TEM和HREM分析研究了复合材料的界面微观结构和界面反应产物。结果表明：用挤压浸渗法制备的硅酸铝短纤维增强AZ91D镁基复合材料的界面厚度约为100 nm，界面上除有一定数量的MgO颗粒和少量的MgAl2O4和Mg2Si颗粒外， 还有少量的MgP4等反应产物存在；硅酸铝增强纤维与镁合金基体之间形成了较强界面结合，界面微观结构比较理想。力学性能测试表明，与AZ91D基体合金相比，复合材料的室温抗拉强度提高了约18%，弹性模量提高了约58%。
以晶化的硅酸铝短纤维（Al2O3-SiO2 ）sf为增强体、用磷酸铝为预制体粘结剂，通过挤压浸渗工艺制备了（Al2O3-SiO2 ）sf /AZ91D镁基复合材料。通过光学显微镜、TEM和HREM分析研究了复合材料的界面微观结构和界面反应产物。结果表明：用挤压浸渗法制备的硅酸铝短纤维增强AZ91D镁基复合材料的界面厚度约为100 nm，界面上除有一定数量的MgO颗粒和少量的MgAl2O4和Mg2Si颗粒外， 还有少量的MgP4等反应产物存在；硅酸铝增强纤维与镁合金基体之间形成了较强界面结合，界面微观结构比较理想。力学性能测试表明，与AZ91D基体合金相比，复合材料的室温抗拉强度提高了约18%，弹性模量提高了约58%。
2008, 25(6): 160-165.
摘要:
采用接枝聚合反应在纳米ZrO2表面接枝聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET) 低聚物，以提高其与聚碳酸酯(PC)的相容性；改性纳米ZrO2与PC经过共混挤出，制备了纳米ZrO2/PC复合材料。采用FTIR、XPS、TEM、TG、接触角等测试方法对接枝改性后的纳米ZrO2进行了表征，结果表明，PET化学键合到了纳米ZrO2表面，使ZrO2疏水性显著增强，微观颗粒分散性好。对纳米ZrO2/PC复合材料进行了力学性能测试，探讨了纳米ZrO2的添加量与复合材料力学性能的关系。结果表明：纳米ZrO2/PC复合材料的力学性能较纯PC有明显改善；随着改性纳米ZrO2含量的增加，缺口冲击强度和拉伸强度都呈现出先增加后降低的趋势，分别在ZrO2质量分数为1%和0.3%时达到最大值；弯曲强度在实验范围内一直呈上升趋势，最大弯曲强度比纯PC提高2.54 MPa。
采用接枝聚合反应在纳米ZrO2表面接枝聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET) 低聚物，以提高其与聚碳酸酯(PC)的相容性；改性纳米ZrO2与PC经过共混挤出，制备了纳米ZrO2/PC复合材料。采用FTIR、XPS、TEM、TG、接触角等测试方法对接枝改性后的纳米ZrO2进行了表征，结果表明，PET化学键合到了纳米ZrO2表面，使ZrO2疏水性显著增强，微观颗粒分散性好。对纳米ZrO2/PC复合材料进行了力学性能测试，探讨了纳米ZrO2的添加量与复合材料力学性能的关系。结果表明：纳米ZrO2/PC复合材料的力学性能较纯PC有明显改善；随着改性纳米ZrO2含量的增加，缺口冲击强度和拉伸强度都呈现出先增加后降低的趋势，分别在ZrO2质量分数为1%和0.3%时达到最大值；弯曲强度在实验范围内一直呈上升趋势，最大弯曲强度比纯PC提高2.54 MPa。
2008, 25(6): 166-174.
摘要:
利用自行研制的活塞式挤压流变仪研究了掺加聚乙烯醇(PVA)短纤维和粉煤灰的地聚合物浆体在挤压过程中的流变学特性，在此基础上通过单轴挤压机成功制备出宽厚比=12.5∶1.0的短纤维增强地聚合物基复合材料。利用MTS电液侍服机系统研究了各种纤维和粉煤灰掺量的地聚合物基复合材料的弯曲行为。采用扫描电镜(SEM)研究了地聚合物基复合材料中纤维的分布、取向、纤维-基体间界面，以及弯曲实验后试样断裂面上的纤维伸出长度、纤维尖端断裂形貌和纤维表面组织，从细观和微观角度探讨各种地聚合物基复合材料微观结构和弯曲破坏机制。结果表明：PVA短纤维的加入改变了地聚合物浆体的破坏模式，由脆性破坏变为延性破坏；对于不掺或掺加少量粉煤灰(≤10%)的地聚合物基复合材料弯曲强度高，但延性小，当粉煤灰的掺加量≥30%时，地聚合物基复合材料的弯曲强度显著下降，但延性增大。
利用自行研制的活塞式挤压流变仪研究了掺加聚乙烯醇(PVA)短纤维和粉煤灰的地聚合物浆体在挤压过程中的流变学特性，在此基础上通过单轴挤压机成功制备出宽厚比=12.5∶1.0的短纤维增强地聚合物基复合材料。利用MTS电液侍服机系统研究了各种纤维和粉煤灰掺量的地聚合物基复合材料的弯曲行为。采用扫描电镜(SEM)研究了地聚合物基复合材料中纤维的分布、取向、纤维-基体间界面，以及弯曲实验后试样断裂面上的纤维伸出长度、纤维尖端断裂形貌和纤维表面组织，从细观和微观角度探讨各种地聚合物基复合材料微观结构和弯曲破坏机制。结果表明：PVA短纤维的加入改变了地聚合物浆体的破坏模式，由脆性破坏变为延性破坏；对于不掺或掺加少量粉煤灰(≤10%)的地聚合物基复合材料弯曲强度高，但延性小，当粉煤灰的掺加量≥30%时，地聚合物基复合材料的弯曲强度显著下降，但延性增大。
2008, 25(6): 175-180.
摘要:
对不同密度和不同填充质量比的空心玻璃微珠填充聚氨酯泡沫塑料进行拉、压实验，研究了微珠对复合泡沫塑料力学性能的影响。实验结果表明：复合泡沫塑料拉伸曲线特征与普通泡沫塑料类似，但具有不同于普通泡沫塑料的压缩应力-应变特性；材料密度越大，微珠对胞体壁的增强效果越好；微珠团聚和界面粘结不良将可能导致材料力学性能的下降。根据有限元模拟结果和试件破坏形貌的观察探讨了材料的变形和破坏机制。
对不同密度和不同填充质量比的空心玻璃微珠填充聚氨酯泡沫塑料进行拉、压实验，研究了微珠对复合泡沫塑料力学性能的影响。实验结果表明：复合泡沫塑料拉伸曲线特征与普通泡沫塑料类似，但具有不同于普通泡沫塑料的压缩应力-应变特性；材料密度越大，微珠对胞体壁的增强效果越好；微珠团聚和界面粘结不良将可能导致材料力学性能的下降。根据有限元模拟结果和试件破坏形貌的观察探讨了材料的变形和破坏机制。
2008, 25(6): 181-185.
摘要:
为探索新型润滑材料，将Nb和Se密闭在石英容器中，高温下反应，得到NbSe3，将其研磨、干燥后在氩气保护气氛中于700℃分解，制得直径为80 nm～160 nm的NbSe2纤维。用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射仪等检测产物的相组成及形貌。利用UTM-2型微观摩擦试验机测试其作为润滑油添加剂的摩擦学性能。结果表明，在室温大气下，添加NbSe2纤维的润滑油较纯润滑油和添加普通NbSe2粉末的润滑油有较好的润滑能力和抗磨性能， 其主要原因是NbSe2纤维具有独特稳定的结构。将纳米NbSe2与青铜粉混合，制备出铜基复合材料，摩擦实验证明，NbSe2纤维能明显降低铜基复合材料的摩擦系数，这可能归因于摩擦过程中在摩擦表面形成的一层润滑膜。
为探索新型润滑材料，将Nb和Se密闭在石英容器中，高温下反应，得到NbSe3，将其研磨、干燥后在氩气保护气氛中于700℃分解，制得直径为80 nm～160 nm的NbSe2纤维。用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射仪等检测产物的相组成及形貌。利用UTM-2型微观摩擦试验机测试其作为润滑油添加剂的摩擦学性能。结果表明，在室温大气下，添加NbSe2纤维的润滑油较纯润滑油和添加普通NbSe2粉末的润滑油有较好的润滑能力和抗磨性能， 其主要原因是NbSe2纤维具有独特稳定的结构。将纳米NbSe2与青铜粉混合，制备出铜基复合材料，摩擦实验证明，NbSe2纤维能明显降低铜基复合材料的摩擦系数，这可能归因于摩擦过程中在摩擦表面形成的一层润滑膜。
2008, 25(6): 186-191.
摘要:
采用溶胶-凝胶法通过正硅酸四乙酯（TEOS）碱催化水解，在Fe3O4纳米粒子表面包裹氧化硅。利用生物倒置显微镜、场发射透射电镜、X射线衍射仪、激光粒度仪、振动样品磁强计对氧化硅/Fe3O4复合粒子的外貌、粒径及粒径分布、饱和磁化强度、化学成分进行了表征。结果表明，所制得的复合粒子性能良好，粒径在15 nm左右，饱和磁化强度为109 emu/g。用该磁性纳米复合粒子提取质粒DNA和基因组DNA取得良好的效果，可用于食品中致病菌的分析判定和疾病的基因诊断分析。
采用溶胶-凝胶法通过正硅酸四乙酯（TEOS）碱催化水解，在Fe3O4纳米粒子表面包裹氧化硅。利用生物倒置显微镜、场发射透射电镜、X射线衍射仪、激光粒度仪、振动样品磁强计对氧化硅/Fe3O4复合粒子的外貌、粒径及粒径分布、饱和磁化强度、化学成分进行了表征。结果表明，所制得的复合粒子性能良好，粒径在15 nm左右，饱和磁化强度为109 emu/g。用该磁性纳米复合粒子提取质粒DNA和基因组DNA取得良好的效果，可用于食品中致病菌的分析判定和疾病的基因诊断分析。
2008, 25(6): 192-197.
摘要:
采用放电等离子烧结法（SPS）制备了Diamond/Al复合材料，研究了金刚石粒径、成分配比、工艺参数等对复合材料的导热性能的影响。结果表明，SPS可以得到导热性能较好的Diamond/Al复合材料，致密度是影响该材料导热性能的最重要因素。在实验确定的金刚石体积分数50%，金刚石粒径70 μm，温度550℃、压力30 MPa的工艺条件下，所制备的材料致密度较高，热导率为182 W/(m·K)，比相同条件下纯铝粉烧结体的热导率提高了34.8%，表明金刚石的添加对烧结铝基材料导热性能有明显的改善作用。
采用放电等离子烧结法（SPS）制备了Diamond/Al复合材料，研究了金刚石粒径、成分配比、工艺参数等对复合材料的导热性能的影响。结果表明，SPS可以得到导热性能较好的Diamond/Al复合材料，致密度是影响该材料导热性能的最重要因素。在实验确定的金刚石体积分数50%，金刚石粒径70 μm，温度550℃、压力30 MPa的工艺条件下，所制备的材料致密度较高，热导率为182 W/(m·K)，比相同条件下纯铝粉烧结体的热导率提高了34.8%，表明金刚石的添加对烧结铝基材料导热性能有明显的改善作用。
