江苏省自然科学基金(BK2005403)
- 作品数：13 被引量：32H指数：4
- 相关作者：张德坤吴虎城葛世荣沈艳秋李伟更多>>
- 相关机构：中国矿业大学清华大学金陵科技学院更多>>
- 发文基金：江苏省自然科学基金教育部“新世纪优秀人才支持计划”国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：医药卫生一般工业技术机械工程自动化与计算机技术更多>>
- 交变负荷产生的关节软骨压缩变形行为研究被引量：3
- 2008年
- 基于认识关节软骨在定负荷与正弦负荷交变作用下的变形特征,采用UMT-2型多功能试验机对牛膝关节软骨的压缩变形进行测定.基于五点滑动平均法对测得压缩变形进行分解,提取相应的波动变形量;通过傅立叶变换获得交变负荷和变形对应的幅值和相位.结果表明,交变负荷产生的压缩变形高于定负荷的变形.交变负荷形成的压缩变形是由稳态非线性增长变形量和瞬时波动变形量组成.交变负荷幅值对非线性增长变形量的影响较小,而对瞬时波动变形量有着显著影响.交变负荷幅值对负荷与变形的幅值比和变形滞后于负荷的相位差影响较小,其幅值比和相位差分别约为9.1和0.25.
- 钱善华葛世荣
- 关键词：关节软骨交变负荷相位滞后傅立叶变换
- UHMWPE/BHA复合材料的生物摩擦性能研究
- 本文选用超高分子聚乙烯(UHMWPE)和牛骨粉(BHA)为原料,采用烧结压制工艺制备出 UHMWPE/ BHA 复合人工关节材料．利用原位纳米力学测试系统对不同配比下的复合材料的微观力学性能进行测定,在 UMT-2型多功...
- 沈艳秋张德坤王庆良
- 关键词：牛骨粉复合材料
- 文献传递
- 碳离子注入前后硅片的微动磨损行为研究被引量：1
- 2008年
- 利用离子注入技术对单晶硅片表面进行碳离子注入,用原位纳米力学测试系统对碳离子注入前后硅片的纳米硬度和弹性模量进行测定,在UMT-II型微摩擦试验机上对其开展微动磨损试验,利用S-3000N型扫描电镜观察其磨损后的磨痕表面形貌。结果表明,碳离子注入后硅片的纳米硬度增加,弹性模量降低,减摩效果和抗磨性能得到了提高;注入前后硅片的微动磨损机制相似,主要磨损形式为磨粒磨损。
- 吴虎城张德坤李伟陈立奇
- 关键词：单晶硅离子注入微动磨损
- PVA-Silk复合水凝胶的启动摩擦性能研究被引量：2
- 2008年
- 选用高分子聚乙烯醇(PVA)和脱胶后的蚕丝(Silk)为原料,采用反复冷冻-融化法制备PVA-Silk复合水凝胶.在光学显微镜上观察PVA-Silk复合水凝胶的微观形貌,在UMT-Ⅱ型微摩擦试验机上对PVA-Silk复合水凝胶开展往复式摩擦实验,研究接触时间、滑动速率及冷冻-融化次数对复合水凝胶的启动摩擦性能的影响.结果表明,随反复冷冻-融化次数的增加,PVA-Silk复合水凝胶的交联度增大,结晶度提高,其弹性模量增大,最大法向压缩变形量减小,且其基本恢复变形所需的时间减小;PVA-Silk复合水凝胶在滑动过程中的法向位移量和最大摩擦系数随接触时间的延长而增大,随反复冷冻-融化次数的增加而减少;但最大摩擦系数与滑动速率无明显的相关联性.
- 张德坤程慧茹沈艳秋葛世荣
- 关键词：聚乙烯醇蚕丝复合水凝胶
- PVA-蚕丝复合水凝胶的制备与性能评价被引量：1
- 2007年
- 选用高分子聚乙烯醇(PVA)和脱胶后的蚕丝为原料,采用反复冷冻-融化法制备PVA-蚕丝复合水凝胶.在去离子水溶液中浸泡,并通过称重法研究复合水凝胶的溶胀特性以及蚕丝的含量对其溶胀性能的影响.采用平头圆柱压头测定复合水凝胶的压缩弹性模量并依据国标GB1685-82测量复合水凝胶的应力松弛特性.用S-3000N型扫描电镜表征PVA-蚕丝复合水凝胶的微观结构.结果表明:在去离子水中,复合水凝胶的溶胀趋势基本一致,而且溶胀比均随着蚕丝含量的增高而降低;PVA-蚕丝复合水凝胶的弹性模量和应力松弛速率均随着蚕丝添加量的增高而增高;丝胶与聚乙烯醇有良好的结合性,蚕丝的加入使PVA基体结构的方向性增强.
- 张德坤葛世荣沈艳秋刘金龙
- 关键词：聚乙烯醇蚕丝复合水凝胶溶胀性微观结构
- 碳离子注入前后单晶硅的摩擦性能对比
- 2007年
- 以不同剂量的碳离子注入得到不同单晶硅片试样,用原位纳米力学测试系统对其纳米硬度和弹性模量进行测定;在UMT-2型摩擦试验机上进行摩擦试验,用S-3000N型扫描电镜观察其磨损后的磨痕形貌。结果表明:碳离子注入后硅片的纳米硬度和弹性模量略高于注入前的单晶硅片,注入后硅片的减摩效果和耐磨性能在0.1~0.3 N载荷下得到了大幅度提高,当载荷增加后,摩擦因数迅速增加并产生磨损痕迹;离子注入前后单晶硅片的磨损机制近似,都以涂抹形貌为主,局部出现剥落现象。
- 吴虎城张德坤李伟
- 关键词：单晶硅离子注入
- 聚乙烯醇／羟基磷灰石复合水凝胶的摩擦磨损机理研究被引量：4
- 2009年
- 选用高分子聚乙烯醇(PVA)和纳米羟基磷灰石(HA)为原料,采用反复冷冻-解冻法制备PVA/HA复合水凝胶.在超高精度三维轮廓仪和扫描电镜上观察PVA/HA复合水凝胶的微观形貌,采用平头圆柱压头测定PVA/HA复合水凝胶的压缩弹性模量和应力松弛特性,在微摩擦试验机上开展PVA/HA复合水凝胶与牛膝关节软骨之间的摩擦磨损实验,利用环境扫描电镜表征试样磨损后的表面形貌.结果表明,PVA/HA复合水凝胶具有与天然骨组织相似的交联网状微观结构,随着冷冻-解冻次数和HA含量的增加,PVA/HA复合水凝胶交联度增加,结晶程度增强,弹性模量显著提高,应力松弛速率增大,应力平衡值降低;摩擦系数随冷冻-解冻次数和HA含量的增加而降低,且冷冻-解冻次数越大,摩擦系数达到稳定平衡值的时间越早;PVA/HA复合水凝胶/牛膝关节软骨配副的摩擦变形深度随冷冻-解冻次数和HA含量的增加而减少;PVA/HA复合水凝胶的磨损机理主要表现为塑性流动和粘着现象,磨损轻重程度随冷冻-解冻次数和HA含量的增加而降低.
- 张德坤葛世荣沈艳秋
- 关键词：聚乙烯醇羟基磷灰石复合水凝胶微观结构
- 碳酸氢铵和聚乙烯醇复合造孔制备多孔陶瓷及其性能研究被引量：5
- 2010年
- 以羟基磷灰石(HA)为基体,采用添加NH4HCO3晶粒并加热去除的方法制备多孔羟基磷灰石(HA)陶瓷,制备过程中同时加入一定量的生物玻璃来增加其强度,添加一定量的聚乙烯醇(PVA)来提高其结合性能和改善贯通性。对制备的多孔生物陶瓷试样进行硬度和抗压强度试验,讨论不同组分对其性能的影响规律,采用扫描电镜对多孔陶瓷试样的微观结构进行分析。结果表明,随着NH4HCO3含量的增加,多孔生物陶瓷试样的孔隙率和硬度增加,抗压强度下降,孔径约为200～300μm;随着PVA含量的增加,试样孔隙率增大,贯通性增强,孔道长度约为1～3mm,孔径在100μm以下;随着生物玻璃含量的增加,试样的体积收缩明显,微孔增多。
- 王崧全张德坤张劲松
- 关键词：多孔陶瓷孔隙率微观形貌
- 冷冻温度对聚乙烯醇水凝胶性能的影响被引量：4
- 2007年
- 目的:冷冻温度对制备性能优良的聚乙烯醇水凝胶有较大的影响,拟通过采用反复冷冻-融化方法制备聚乙烯醇水凝胶,探讨在不同冷冻温度下制备的聚乙烯醇水凝胶的物理性能和力学性能,寻求制备聚乙烯醇水凝胶的最佳冷冻温度。方法:实验于2007-04/06在中国矿业大学材料学院摩擦学与可靠性工程实验室完成。实验选用白色絮状的聚乙烯醇20-99作为原料,按一定比例将聚乙烯醇溶于去离子水中,在恒温水浴箱中于90℃下加热4h,配制成一定浓度的聚乙烯醇水溶液;然后将聚乙烯醇水溶液在超低温冷冻储存箱中冷冻成型,冷冻温度分别设为-10℃,-15℃,-20℃,-25℃,-30℃,冷冻时间为6～10h,取出试样后室温下融化2～4h,上述冷冻-融化过程重复3次制得聚乙烯醇水凝胶。实验选用聚乙烯醇的质量分数为15%,制备不同厚度的聚乙烯醇水凝胶试样若干备用。测试各种冷冻温度下制备的聚乙烯醇水凝胶的密度、含水率、再溶胀性和结晶度等物理性能以及弹性模量和应力松弛等力学性能。结果:聚乙烯醇水凝胶的物理性能和力学性能随冷冻温度的不同而明显变化;-20℃反复冷冻融化制备的聚乙烯醇水凝胶具有较好的物理性能和力学性能,其密度为1.06543g/cm3,含水率为82.61%,再溶胀率达238.8%,结晶度为74.03%,弹性模量为0.0974MPa。结论:-20℃是反复冷冻-融化法制备聚乙烯醇水凝胶的常选冷冻温度。
- 陈立奇张德坤张劲松吴虎城
- 关键词：聚乙烯醇水凝胶物理性能力学性能
- 聚乙烯醇基复合水凝胶的力学性能及摩擦系数评价被引量：3
- 2009年
- 为了提高聚乙烯醇(Polyvinyl alcohol,PVA)水凝胶的性能,我们提出了往水凝胶中添加胶原蛋白(Ge-latin)和羟基磷灰石(Hydroxyapatite,HA)的想法。采用反复冷冻-融化法制备了3种不同配比的PVA基复合水凝胶,利用微机控制电子万能试验机和UMT-Ⅱ型摩擦试验机等仪器,测试了相同PVA、HA含量,不同胶原蛋白含量的复合水凝胶的拉伸强度、弹性模量、蠕变量、应力松弛率以及摩擦系数曲线,分析了胶原蛋白和羟基磷灰石对PVA基复合水凝胶性能的影响。试验结果表明,不同含量的胶原蛋白对PVA/HA复合水凝胶的性能有较大影响;随着胶原蛋白含量的增加,PVA/HA复合水凝胶的性能并不严格符合正相关性,一些力学性能则是呈现先升高后降低的趋势;2wt-%胶原蛋白的PVA/HA复合水凝胶具有较好的性能:拉伸强度为5.5MPa,压缩弹性模量为1.48MPa,45min的蠕变率为31%,20min的应力松弛率为40.3%,启动摩擦系数为0.332。
- 陈立奇张德坤张劲松
- 关键词：羟基磷灰石胶原蛋白力学性能
