简介:岩石的物理性质(弹性、电性等)明显受熔体连通性的制约。因此,研究熔体分布对理解深部地质作用、解释地球物理资料具有特殊意义。干高温高压条件下(T=850~1100℃,p=2.0~4.0GPa)在YJ3000吨六面顶砧压机上进行了天然块状斜长角闪岩的脱水部分熔融实验,测量了熔体与矿物相接触时所形成的二面角值。结果表明,熔体在低熔体系下(熔体体积百分比为5%),熔体以熔体薄膜形式存在于矿物相边界,二面角值〈60。时,熔体相互连通;不同固相矿物的二面角的分布有差别很大;二面角随温度升高而减小,因此温度升高有利干熔体形成连通体。表面张力和界面能的最小化是推动熔体连通的两个驱动力。通过测量二面角值可定性确定熔体的连通性及熔体连通的动力学机制。
简介:摘要目的探讨电子束熔融(EBM)制备多孔钛合金融合器的力学性能、生物相容性及椎间融合效果。方法通过计算机设计和EBM技术制备多孔钛合金(Ti-6Al-4V)融合器,通过电子显微镜观察其表征和微观结构,通过体外力学试验评估其弹性模型和抗压强度,通过四甲基偶氮唑盐微量酶反应比色法(MTT)法评估生物相容性。选取12只雄性成年小尾寒羊,建立小尾寒羊颈椎椎间融合模型,按照随机数字表法分为两组,每组6只。实验组置入3D打印椎间融合器,对照组置入聚醚醚酮(PEEK)融合器(中空处含有碎骨粒)。术后6个月行X线片检查,观察融合器是否有移位、松动或下沉;Micro-CT观察椎间隙骨小梁生长情况;组织学观察微观结构下椎间融合情况,分析两组融合器内的矿化骨百分比(MBF)和材料-骨结合百分比(BA)。结果多孔钛合金融合器是一个中间为八面体金属小梁、外围为金属框的结构,金属小梁的直径为(413±78)μm,孔径为(597±46)μm,孔隙率为(54.8±5.8)%;弹性模量为(19.6±0.8)GPa,压缩强度为(37.6±2.3)GPa,刚度为(17 633±882)N/mm;多孔钛合金融合器具有良好的生物相容性。两组X线片均未见融合器出现移位和松动。两组Micro-CT检查可见贯通整个椎间隙的骨小梁分布,实现了骨性融合;实验组新生骨组织对金属小梁形成了结合紧密,对照组新生骨质和PEEK融合器之间仍可见到空隙。组织学显示实验组椎间隙MBF为(43.7±10.6)%,与对照组[(46.5±11.4)%]差异无统计学意义(P>0.05),而对照组骨小梁和PEEK融合器交界处可见较多的纤维组织包裹,骨组织与PEEK融合器未形成紧密融合;实验组BA为(53.7±12.8)%,对照组为(7.5±2.8)%(P<0.05)。结论EBM制备多孔钛合金融合器具有合适的力学性能和孔隙率、良好的生物相容性和椎间融合效果,具有临床应用前景。