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• 2009年, 0卷, 第2期
  刊出日期：2009-02-20

    

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  浸泡腐蚀对复合材料导电性能和力学性能的影响

  栗晓飞, 张琦, 项民

  2009, 0(2): 1-5.

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  栗晓飞, 张琦, 项民. 浸泡腐蚀对复合材料导电性能和力学性能的影响[J]. 材料工程, 2009, 0(2): 1-5.
  LI Xiao-fei, ZHANG Qi, XIANG Min. The Influence of the Conductivity of the Carbon Fiber/Epoxy Composite by Immersion[J]. Journal of Materials Engineering, 2009, 0(2): 1-5.

  对碳纤维/环氧树脂基复合材料进行浸泡腐蚀实验,并对腐蚀前后的试样进行电阻值测量、力学性能检测及试样形貌的显微观察。结果表明:浸泡腐蚀可显著影响试样的电阻值和短梁剪切强度。试样的电阻值随浸泡时间的延长,先增后减;同时浸泡使得试样短梁剪切强度明显降低,并且下降幅度与试样吸湿率相关。
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  超声施振方式对纯铝凝固组织细化规律的研究

  蒋日鹏, 李晓谦, 张立华, 张雪, 吴钰, 谢恩华

  2009, 0(2): 6-10.

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  蒋日鹏, 李晓谦, 张立华, 张雪, 吴钰, 谢恩华. 超声施振方式对纯铝凝固组织细化规律的研究[J]. 材料工程, 2009, 0(2): 6-10.
  JIANG Ri-peng, LI Xiao-qian, ZHANG Li-hua, ZHANG Xue, WU Yu, XIE En-hua. Research on the Solidification Structure Refining Laws of Pure Aluminum Under Different Methods of Ultrasonic Vibration[J]. Journal of Materials Engineering, 2009, 0(2): 6-10.

  分别采取静态连续施振和动态间歇施振两种方式对工业纯铝熔体进行超声处理,并根据空化效应和声流效应理论详细分析了铸锭凝固组织的细化规律。实验结果表明,两种施振方式对凝固组织均有不同程度的细化。连续施振条件下,不同的超声功率对组织的细化效果有所不同。当选取施振功率为170W时,组织细化作用最强,所得晶粒尺寸最小。间歇施振条件下,当超声功率从大到小加载时,组织细化较为理想。每隔不同温度施以不同时间的超声振动时,若处理时间与温度选取适当则能获得比连续施振时更为细小的组织。
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  C-Si-Mn冷轧双相钢的应变硬化特性

  邝霜, 康永林, 于浩, 刘仁东

  2009, 0(2): 11-14,18.

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  邝霜, 康永林, 于浩, 刘仁东. C-Si-Mn冷轧双相钢的应变硬化特性[J]. 材料工程, 2009, 0(2): 11-14,18.
  KUANG Shuang, KANG Yong-lin, YU hao, LIU Ren-dong. Strain-hardening Characteristics of a Cold Rolled C-Si-Mn Dual Phase Steel[J]. Journal of Materials Engineering, 2009, 0(2): 11-14,18.

  试制了C-Si-Mn冷轧双相钢。采用力学测试、显微组织观察与修正的C-J分析方法研究了双相钢的应变硬化特性。研究结果表明,双相钢的应变硬化具有两阶段。第一阶段应变硬化能力较强,第二阶段硬化能力减弱。两阶段硬化之间存在一个转折应变。当马氏体体积分数小于16%,随马氏体体积分数的增加,两阶段硬化能力均增强。当马氏体体积分数大于16%,随马氏体体积分数的增加,两阶段硬化能力均减弱。硬化转折应变则随马氏体体积分数增加单调递减。铁素体与马氏体的弹塑性行为差异是导致双相钢两阶段硬化的主要原因。马氏体体积分数增加,其强化效果增加,但是由于马氏体中的碳含量降低,其塑性抗力降低。只有当马氏体量增加带来的强化效应大于碳含量减少的弱化效应时,双相钢的应变硬化能力才随之增加。
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  Cu-Zr-Al系Cu基非晶合金弹性性能与团簇结构的相关性

  李萍, 李丽, 谭家隆, 郝静燕, 王清

  2009, 0(2): 15-18.

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  李萍, 李丽, 谭家隆, 郝静燕, 王清. Cu-Zr-Al系Cu基非晶合金弹性性能与团簇结构的相关性[J]. 材料工程, 2009, 0(2): 15-18.
  LI Ping, LI Li, TAN Jia-long, HAO Jing-yan, WANG Qing. The Relativity Between Elastic Moduli and Cluster Structure of Cu-based Metallic Glasses in Cu-Zr-Al Systems[J]. Journal of Materials Engineering, 2009, 0(2): 15-18.

  利用超声水浸聚焦法测得团簇结构为Cu₆Zr₅和Cu₈Zr₅的非晶合金Cu₅₄Zr_42.5Al_3.5,Cu_58.1Zr_35.9Al₆的纵波及横波声速,基于克理斯托菲尔方程计算得到了上述非晶合金的弹性性能指标,并由此初步分析了弹性性能与合金团簇结构的内在联系,结果表明:两种团簇合金的声速及弹性模量变化规律为:Cu₅₄Zr_42.5Al_3.558.1Zr_35.9Al₆,且与团簇结构的化学有序度呈一致的变化规律。
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  Q&P钢塑性变形机制及组织-性能研究

  赵才, 江海涛, 唐荻, 赵松山, 程知松

  2009, 0(2): 19-23.

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  赵才, 江海涛, 唐荻, 赵松山, 程知松. Q&P钢塑性变形机制及组织-性能研究[J]. 材料工程, 2009, 0(2): 19-23.
  ZHAO Cai, JIANG Hai-tao, TANG Di, ZHAO Song-shan, CHENG Zhi-song. Research on Deformation Mechanism and Relationship Between Microstructure and Properties of Quenching and Partitioning Steel[J]. Journal of Materials Engineering, 2009, 0(2): 19-23.

  研究淬火和碳再分配(Q&P)热处理工艺对低碳硅-锰系Q&P钢的显微组织及精细结构的影响,并和常规工艺实验进行对比。通过SEM,TEM分析,经Q&P工艺热处理后的钢板可获得板条马氏体和残余奥氏体两相组织,残余奥氏体呈膜状。利用XRD技术并结合软件编程的手段对残余奥氏体进行了定量分析。采用MTS万能拉伸机测定了其力学性能并进行了断口观察,拉伸试样纤维区为比较典型的韧窝状形貌,体现出良好的韧性断裂特征。结果表明:Q&P工艺处理后的钢板具有高的抗拉强度(1000MPa以上)和良好的塑性,残余奥氏体在组织中起到了相变诱发塑性的作用。
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  高硅镍铜合金NCu30-4-2-1挤压棒材的研制

  郭铜修, 刘德林, 于洋

  2009, 0(2): 24-28.

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  郭铜修, 刘德林, 于洋. 高硅镍铜合金NCu30-4-2-1挤压棒材的研制[J]. 材料工程, 2009, 0(2): 24-28.
  GUO Tong-xiu, LIU De-lin, YU Yang. Preparation of High Silicon Nickel-copper Alloy NCu30-4-2-1 Extrusion Bars[J]. Journal of Materials Engineering, 2009, 0(2): 24-28.

  对高硅镍铜合金NCu30-4-2-1进行了短时高温拉伸实验,研究了材料的强度和塑性随温度的变化规律。采用Gleeble-1500热模拟实验机对该合金铸态材料在不同变形温度和应变速率下进行了热压缩变形实验,研究了流变应力受温度和应变速率影响的变化规律,以及高温变形组织随温度和应变速率变化的规律。结合实际挤压实验,确定了合理的挤压温度和挤压速率范围。该合金的力学性能和挤压成材率得到了大幅度提高。
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  不同形貌纳米TiO₂对甲基橙的光催化活性

  周利民, 罗太安, 黄群武, 刘峙嵘

  2009, 0(2): 29-33.

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  周利民, 罗太安, 黄群武, 刘峙嵘. 不同形貌纳米TiO₂对甲基橙的光催化活性[J]. 材料工程, 2009, 0(2): 29-33.
  ZHOU Li-min, LUO Tai-an, HUANG Qun-wu, LIU Zhi-rong. Photocatalytic Activity of Different Shape-controlled TiO₂ Nanoparticles Toward Methyl Orange[J]. Journal of Materials Engineering, 2009, 0(2): 29-33.

  分别以钛酸正丁酯和四氯化钛为前驱体,采用溶胶-凝胶法制备不同形貌的纳米TiO₂。利用十二烷基苯磺酸钠(DBS)、十二烷基磺酸钠(SDS)、羟丙基甲基纤维素(HPMCS)控制纳米TiO₂形貌,考察了纳米TiO₂对甲基橙的光催化活性。XRD分析表明焙烧温度500℃时所得纳米TiO₂为锐钛型晶相。UV-vis分析表明加表面活性剂时所制备纳米TiO₂吸收发生红移,带隙能下降。不同形貌纳米TiO₂具有不同的光催化活性,加SDS时所得立方形纳米TiO₂的光催化活性高于其它样品。焙烧温度600℃时纳米TiO₂对甲基橙的光催化活性最强。
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  论文

  硬质合金刀具材料的抗氧化性能研究

  李友生, 邓建新, 张辉, 李剑峰

  2009, 0(2): 34-37,42.

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  李友生, 邓建新, 张辉, 李剑峰. 硬质合金刀具材料的抗氧化性能研究[J]. 材料工程, 2009, 0(2): 34-37,42.
  LI You-sheng, DENG Jian-xin, ZHANG Hui, LI Jian-feng. Oxidation Resistance of Cemented Carbide Tools[J]. Journal of Materials Engineering, 2009, 0(2): 34-37,42.

  选用牌号为YG6,YG6X,YT15和YS8四种硬质合金刀具材料,利用电阻炉对刀具材料加热保温,进行刀具材料的抗氧化性能实验。结果表明:氧化实验中,刀具材料表面的WC被部分氧化成WO₃;Co元素被氧化成Co₃O₄,而刀具材料中的TiC非常稳定,在温度达到1300K时才发现其氧化产物TiO₂;含有TiC的刀具材料比不含TiC的刀具材料具有更好的抗氧化性能,晶粒小的刀具材料比晶粒粗大的刀具材料有更好的抗氧化性能;四种刀具材料的高温抗氧化性能好坏顺序为:YS8>YT15>YG6X>YG6。
工艺
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  工艺

  钇稳定氧化锆纳米粉体烧结工艺的研究

  任继文, 彭蓓, 张鸿海, 刘胜

  2009, 0(2): 38-42.

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  任继文, 彭蓓, 张鸿海, 刘胜. 钇稳定氧化锆纳米粉体烧结工艺的研究[J]. 材料工程, 2009, 0(2): 38-42.
  REN Ji-wen, PENG Bei, ZHANG Hong-hai, LIU Sheng. Research on the Sintering Processing of the Yttria Stabilized Zirconia Nano Powders[J]. Journal of Materials Engineering, 2009, 0(2): 38-42.

  实验研究了钇全稳定氧化锆(8YSZ)纳米粉体的烧结工艺,根据阿基米德原理测瓷体密度,通过测定烧结前后瓷片尺寸获得烧结线收缩率,使用扫描电子显微镜观测样品微观形貌,并探讨了纳米粉体烧结的致密化过程,分析了烧结工艺对致密度和晶粒大小的影响,得到了8YSZ纳米粉体合理的烧结工艺为:采用两步烧结,首先升温到1500℃,升温速率为3℃/min,然后降低温度到1450℃,烧结时间为4h。结果显示,采用该工艺,可以得到相对密度98%,晶粒尺寸小于3μm的性能优异的8YSZ瓷体。研究发现,粉体粒度对烧结性能影响较大,纳米粉体比普通粉体具有较低的开始烧结温度,双粒度混合粉体可以进一步提高其烧结性能。
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  工艺

  浇注温度对DD6单晶高温合金凝固组织的影响

  熊继春, 李嘉荣, 韩梅, 刘世忠

  2009, 0(2): 43-46.

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  熊继春, 李嘉荣, 韩梅, 刘世忠. 浇注温度对DD6单晶高温合金凝固组织的影响[J]. 材料工程, 2009, 0(2): 43-46.
  XIONG Ji-chun, LI Jia-rong, HAN Mei, LIU Shi-zhong. Effects of Pouring Temperature on the Solidification Microstructure of Single Crystal Superalloy DD6[J]. Journal of Materials Engineering, 2009, 0(2): 43-46.

  研究了浇注温度对第二代单晶高温合金DD6凝固组织的影响。结果表明,随着浇注温度的降低,DD6合金的一次枝晶间距稍有增加,枝晶干与枝晶间γ′相尺寸略有增大,γγ-′共晶相尺寸增加,共晶含量略有减少,合金中主要元素偏析明显减轻。
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  工艺

  冷锻AZ31镁合金再结晶过程动力学

  刘天模, 刘宇, 卢利伟, 李楠, 贺舜, 孙朝勇

  2009, 0(2): 47-50.

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  刘天模, 刘宇, 卢利伟, 李楠, 贺舜, 孙朝勇. 冷锻AZ31镁合金再结晶过程动力学[J]. 材料工程, 2009, 0(2): 47-50.
  LIU Tian-mo, LIU Yu, LU Li-wei, LI Nan, HE Shun, SUN Chao-yong. Kinetics of Recrystallization of Cold Forging AZ31 Magnesium Alloy[J]. Journal of Materials Engineering, 2009, 0(2): 47-50.

  对不同变形量的冷锻AZ31镁合金在不同温度和保温时间下进行退火。通过对其组织的研究和静态再结晶动力学的分析,结果表明:可以用JMAK方程对其静态再结晶体积分数和退火时间的关系进行描述。由实验数据计算得到冷锻AZ31镁合金再结晶激活能为53.5kJ/mol左右,同时得到各温度下的再结晶完成时间,可为冷锻AZ31镁合金退火工艺的制定提供一定参考。
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  工艺

  TSCR工艺制备600MPa级TRIP钢的组织与力学性能

  张迎晖, 赵鸿金, 康永林

  2009, 0(2): 51-53,57.

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  张迎晖, 赵鸿金, 康永林. TSCR工艺制备600MPa级TRIP钢的组织与力学性能[J]. 材料工程, 2009, 0(2): 51-53,57.
  ZHANG Ying-hui, ZHAO Hong-jin, KANG Yong-lin. Microstructure and Mechanical Properties of 600MPa TRIP Steel Produced by TSCR Process[J]. Journal of Materials Engineering, 2009, 0(2): 51-53,57.

  在实验室条件下模拟薄板坯连铸连轧工艺试制了600MPa级C-Si-Mn系TRIP钢,拉伸实验检测表明,试验钢的力学性能为σ_b=630MPa,σ_s=460MPa,δ=29.1%;组织观察发现,试样组织为铁素体+贝氏体+残余奥氏体,彩色金相定量分析结果表明残余奥氏体的体积分数为6.6%。
测试与表征
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  测试与表征

  陶瓷材料破坏的声发射特性

  任会兰, 宁建国, 王颖

  2009, 0(2): 54-57.

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  任会兰, 宁建国, 王颖. 陶瓷材料破坏的声发射特性[J]. 材料工程, 2009, 0(2): 54-57.
  REN Hui-lan, NING Jian-guo, Wang Ying. Acoustic Emission Characterization of Ceramic Fracture[J]. Journal of Materials Engineering, 2009, 0(2): 54-57.

  采用先进的多通道声发射系统监测了AD95氧化铝陶瓷在三点弯曲加载下的破坏过程。对有缺口和无缺口两种试件的声发射能量数,事件数,振铃数随时间变化特征的对比分析,讨论了预制缺口对材料损伤破坏过程和断裂的影响。声发射幅值随时间的变化曲线直接反映了材料内微裂纹成核前期,成核,扩展至宏观裂纹形成和断裂过程。实验结果表明,声发射参数可以表征材料的内部损伤演化过程。
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  测试与表征

  偶联剂处理玻璃纤维改性聚酰亚胺摩擦磨损性能研究

  宋艳江, 黄丽坚, 朱鹏, 王晓东, 黄培

  2009, 0(2): 58-62.

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  宋艳江, 黄丽坚, 朱鹏, 王晓东, 黄培. 偶联剂处理玻璃纤维改性聚酰亚胺摩擦磨损性能研究[J]. 材料工程, 2009, 0(2): 58-62.
  SONG Yan-jiang, HUANG Li-jian, ZHU Peng, WANG Xiao-dong, HUANG Pei. Friction and Wear of Coupling Agent Treated Glass Fiber Modified Polyimide Composites[J]. Journal of Materials Engineering, 2009, 0(2): 58-62.

  采用不同硅烷偶联剂对玻璃纤维(GF)进行表面处理,制备了热塑性聚酰亚胺(TPI)复合材料,考察了纤维含量及粒径对复合材料摩擦学性能的影响,并利用SEM分析了磨损机理。研究表明:经表面处理的GF填充TPI复合材料的力学性能和摩擦磨损性能均有提高,以KH-550处理效果最好;随着GF含量的增大,KH550处理的TPI复合材料的磨损率逐渐增大,摩擦系数比纯TPI略有增大;复合材料的磨损率与摩擦系数随纤维粒径的减小而降低;SEM显示处理后的GF与基体之间形成了良好的界面,复合材料的磨损以粘着磨损与磨粒磨损为主。
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  测试与表征

  涂碳前后SiC纤维的强度测试和评价

  刘翠霞, 杨延清, 张荣军, 任晓霞

  2009, 0(2): 63-66,73.

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  刘翠霞, 杨延清, 张荣军, 任晓霞. 涂碳前后SiC纤维的强度测试和评价[J]. 材料工程, 2009, 0(2): 63-66,73.
  LIU Cui-xia, YANG Yan-qing, ZHANG Rong-jun, REN Xiao-xia. Measurement and Evaluation of the Tensile Strength of CVD SiC Fibers with Carbon Coating[J]. Journal of Materials Engineering, 2009, 0(2): 63-66,73.

  测定了室温下涂碳前后化学气相沉积法(CVD)制备的国产SiC纤维的抗拉强度,发现威布尔分布可以较好地描述SiC纤维的抗拉强度的统计分布。分析得出以下结论,涂碳后与涂碳前的纤维抗拉强度的Weibull模数,及其平均抗拉强度相比,前者明显高于后者。涂碳后SiC纤维的表面缺陷大大减小。随着标距和应变速率的增加,纤维的平均强度逐渐下降,而Weibull模数基本不变。并对断口进行分析,结果表明SiC纤维呈明显的脆性断裂。
表面工程
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  表面工程

  NiCrAlYSi涂层与镍基高温合金基体互扩散行为研究

  许振华, 牟仁德, 曹学强, 何利民

  2009, 0(2): 67-73.

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  许振华, 牟仁德, 曹学强, 何利民. NiCrAlYSi涂层与镍基高温合金基体互扩散行为研究[J]. 材料工程, 2009, 0(2): 67-73.
  XU Zhen-hua, MU Ren-de, CAO Xue-qiang, HE Li-min. Study of the Interdiffusion Behavior Between NiCrAlYSi Coating and Ni-based Superalloy Substrate[J]. Journal of Materials Engineering, 2009, 0(2): 67-73.

  采用电弧离子镀方法在镍基高温合金DZ125上沉积NiCrAlYSi涂层,通过对不同氧化时间后Al和Cr原子浓度分布曲线的分析,运用Boltzmann-matano方法,计算了Al和Cr元素在1373K分别加热0.5,2h和5h的互扩散系数,并拟合了这三个时间段的计算结果。结果表明:相同温度下,Al和Cr的互扩散系数分别随Al和Cr的原子浓度增加而增大。随氧化时间的延长,Al的互扩散系数随原子浓度的变化先增大然后基本不变,Cr的互扩散系数则逐渐减小;伴随着元素间互扩散行为的增强,涂层中的Al和Cr向基体扩散,基体合金元素Ni,Co,Mo,Ti和W则向涂层扩散,但涂层中Mo和Ti的含量相对较少。由于元素间互扩散行为,涂层中各元素的含量将趋向于更加均匀。
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  表面工程

  整装脱硝催化剂载体介孔TiO₂涂层的制备

  沈岳松, 祝社民, 丘泰

  2009, 0(2): 74-78.

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  沈岳松, 祝社民, 丘泰. 整装脱硝催化剂载体介孔TiO₂涂层的制备[J]. 材料工程, 2009, 0(2): 74-78.
  SHEN Yue-song, ZHU She-min, QIU Tai. Preparation of Mesoporous Titania-coating for Monolithic DeNO_x Catalyst Supporter[J]. Journal of Materials Engineering, 2009, 0(2): 74-78.

  分别使用三种溶胶-凝胶工艺制备脱硝用钛基蜂窝陶瓷介孔TiO₂高比表面涂层。研究了经质量分数为5%的硝酸溶液处理的蜂窝陶瓷介孔TiO₂的涂覆,结合XRD,SEM,BET等手段进行了微观表征和分析。结果表明:以冰醋酸为螯合剂的溶胶胶凝时间长,黏度合适,钛涂层负载量最大;TiO₂主要呈锐钛矿晶型,表面钛涂层颗粒分散均匀,锐钛矿比表面积达到71.52m²/g。为蜂窝状整装脱硝催化剂国产化提供了载体基础。
综述
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  综述

  等离子喷涂HA涂层的制备工艺优化与表征研究进展

  曹宁, 李木森, 李和胜

  2009, 0(2): 79-84.

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  曹宁, 李木森, 李和胜. 等离子喷涂HA涂层的制备工艺优化与表征研究进展[J]. 材料工程, 2009, 0(2): 79-84.
  CAO Ning, LI Mu-sen, LI He-sheng. Study Progress of the Preparation Optimization and Characterization of Plasma-sprayed Hydroxyapatite Coatings[J]. Journal of Materials Engineering, 2009, 0(2): 79-84.

  从喷涂工艺的改进、涂层物相表征与性能检测、喷涂过程的数学模拟以及生物学评价等几个方面概述了近几年在生物医用材料表面等离子喷涂羟基磷灰石涂层的最新研究进展。并在分析评价的基础上展望了等离子喷涂法制备羟基磷灰石涂生物活性涂层的发展趋势。