生物活性涂层　 bioactive coating　 指将具有生物活性的物质涂覆在基体材料上形成的一类涂层。常含有一种或多种生物活性材料,如生物活性玻璃、磷酸钙类矿物、胶原的涂层。近些年研究较多的主要是生物玻璃涂层和羟基磷灰石涂层。基体材料主要是机械强度较大的金属或生物惰性陶瓷材料,也有部分聚合物材料。为了提高涂层与基体的界面结合,对涂层进行结构改进,将其设计成梯度涂层;或对涂层的制备方法进行改进,如仿生沉积磷灰石涂层。将涂层的生物活性赋予基体,使基体材料在宿主体内能发挥更好的效果。

　生物活性微晶玻璃　 bioactive crystallite glass　 见生物活性玻璃陶瓷(671页)。

　生物技术衍生生物材料　 biotechnology derived biomaterials　 由经过特殊处理的天然生物组织所形成的生物医学材料。生物组织可取自同种或异种动物体的组织;特殊处理包括维持组织原有构型而进行的固定、灭菌和消除抗原性的轻微处理,以及拆散原有构型、重建新的物理形态的强烈处理。前者如用戊二醛处理固定的猪心瓣膜、牛心包、牛颈动脉、人脐动脉以及冻干的骨片、猪皮、牛皮、羊膜、胚胎皮等;后者如用再生的胶原、弹性蛋白、透明质酸、硫酸软骨素和壳聚糖等构成的粉体、纤维、膜、海绵体等。由于经过处理的生物组织已失去生命力,生物衍生材料是无生命活力的材料。但是,由于生物衍生材料或是具有类似于自然组织的构型和功能,或是其组成类似于自然组织,在维持人体动态过程的修复和替换中具有重要的作用。主要用作人工心瓣膜、血管修复体、皮肤掩膜、纤维蛋白制品、骨修复体、巩膜修复体、鼻种植体、血浆增强剂和血液透析膜等。

　生物降解　 biodegradation　 在生理环境及生物体中或微生物作用下,由于物理、化学、生物、机械等复杂因素作用,一些材料或物质的结构与性质发生的变化(如腐蚀、分解、溶解或分子量降低等)。生物降解是受生物环境作用的一个复杂过程,涉及体内环境(pH值、离子、酶等)、微生物以及其他生物学因素,除生物学因素外,还受材料本身结构和性质的影响,如脂肪族化合物较芳香族化合物容易被生物降解。不同种类的材料其降解机制不同,高分子材料的生物降解通常涉及分子链中的化学键断裂及其他分子间作用力的破坏;金属材料的生物降解主要是由于生物体内电解质的存在使金属及其合金由于电极电位的变化而导致的电化学腐蚀;生物陶瓷的生物降解则与其结构中的微孔有关,涉及体内的溶解和细胞内的降解。生物降解的降解产物如能通过机体的正常新陈代谢机制而被排出或吸收,则不致造成不良影响,否则可能对机体产生毒副作用。

　生物浸出　 见生物冶金(676页)。

　生物力学相容性　 biomechanical compatibility　 在负荷情况下,材料和与其接触的生物组织的力学性能相匹配的性质和能力。植入体内的修复体在体内所承受的应力通过材料-组织界面进行传递,如果两者在应力作用下发生的弹性形变不匹配,将使植入体松动而导致植入失败。例如,当刚性很大的氧化铝陶瓷植入骨内承受复杂应力时,将在界面上不断对骨产生机械刺激作用,机体为保护骨不受损害,将使植入体与骨界面的纤维膜迅速增厚,即产生应力屏蔽效应,从而使植入体和骨产生隔离、松动,进而失效。在血管修复情况下,人造血管的弹性形变也必须和天然血管相匹配,否则在血流不断脉动作用下,将引起吻合区组织增生,损害人造血管的性能。生物力学相容性与材料的弹性(弹性模量)、生物体组织的黏弹性有关,也与材料和组织界面的性质及所承受负荷的大小相关。化学键性结合的界面,例如,生物活性陶瓷与骨之间形成的连续性骨键合界面,承受和传递应力的性质优于形态结合的界面。

　生物亲和　 bioaffinity　 在特定条件下,生物分子识别特定物质并与之优先结合的现象,是一种生物分子间特异性相互作用。其同时受静电作用、氢键、疏水作用、配位键及弱共价键的影响,故反应介质的离子强度、氢键抑制剂、温度、酸碱度、螯合剂等均会影响生物亲和。

　生物陶瓷　 biological ceramics;bio-ceramics　 用于生物科学领域的陶瓷材料。包括替代生物(人或动物、植物)硬组织的陶瓷材料、酶或者生物催化剂载体陶瓷材料、生化过滤陶瓷膜以及医药用陶瓷材料。

　生物芯片　 biochip　 是指将大量生物探针高密度固定于硅片、凝胶、膜等载体上后与生物样品分子(如蛋白、核酸、因子或小分子)进行杂交,通过检测每个探针分子的杂交信号强度进而获取样品分子的数量和序列信息的芯片。生物芯片通过生物分子间特异相互作用的原理,将生化分析过程集成于芯片表面,从而实现对核酸、多肽、蛋白质以及其他生物成分的高通量快速检测。针对分析对象,生物芯片可分为基因芯片、蛋白质芯片、细胞芯片、组织芯片和芯片实验室(lab-on-a-chip)等。因其高通量快速检测的特点,生物芯片可广泛应用于以下方面:基因表达检测、基因诊断、测序、生物信息学、药物筛选等。

　生物型人工皮　 bio-artificial skin　 是运用组织工程原理制备的具有人体皮肤功能的薄膜。20世纪80年代科学家研制了一种双层膜的人工皮肤,其中一层是胶原-糖胺聚糖-6-硫酸软骨素制成交联的海绵,另一层是在其表面涂上一层薄硅胶膜。将从新生儿包皮(或自体)获取的扩增的成纤维细胞接种到多孔支架上构建生物型人工皮。构建支架所采用的材料有聚乳酸及其共聚物、壳聚糖、蚕丝蛋白及脱细胞真皮等。虽然生物型人工皮的生物功能有较大进步,也有商品化产品,但其血管化程度较低,无法提供足够的营养和氧气,因此其修复效果受到一定限制。近年由于特殊需要,科学家构建了一种具有“感觉”的人工皮肤。它是将含有电极的橡胶层植入人工皮中,使其对压力有“感觉”的作用。

　塑料 　 plastics　 塑料是以树脂为主要成分并添加填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂混合塑化而成的一种可塑性原材料。它在加工完成时呈现固态形状,在制造以及加工过程中,可以借流动性和可塑性来造型。可通过压塑(模压成型)、挤塑(挤出成型)、注塑(注射成型)、吹塑(中空成型)、压延等方法加工成型。按不同的使用特性,塑料可分为通用塑料、工程塑料和特种工程塑料。根据不同的理化特性,可以把塑料分为热固性塑料和热塑性塑料两种类型。大部分塑料的抗腐蚀能力强,不与酸、碱反应。塑料制造成本低。耐用、防水、质轻。容易被塑制成不同形状。是良好的绝缘体。但是也有其缺点,比如多数塑料制品的强度较差、耐热性较差、容易燃烧,有的塑料燃烧时会产生有毒气体,多数塑料的废弃物不易腐烂分解而造成环境污染,使用过程中容易老化使性能降低等。目前,塑料已被广泛用于工业、农业、建筑、包装、国防尖端工业以及人们日常生活等各个领域。

　塑料光纤　 plastic fiber　 是用一种透光聚合物制成的光纤。由高透明聚合物如聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)作为芯层材料,PMMA、氟塑料等作为包层材料的一类光纤(光导纤维)。可以利用聚合物成熟简单的拉制工艺制成。质地柔软,坚固,直径较大(约达1 mm),接续损耗较低。制作塑料光纤主要的材料有两类:一类是聚甲基丙烯酸甲酯聚合物PMMA;另一类是含氟聚合物。塑料光纤质轻、柔软,更耐破坏(振动和弯曲),有着优异的拉伸强度、耐用性和占用空间小的特点。由于塑料光纤的大直径和数值孔径,光传导能力大。塑料光纤比铜类传输介质(双绞线和同轴电缆)有着高得多的带宽能力。塑料光纤的切割、布线、黏结、抛光和其他加工容易,不产生辐射,完全不受电磁干扰和无线电频率干扰以及噪声的影响。塑料光纤不但可用于接入网的最后100~1000 m,也可以用于各种汽车、飞机、等运载工具上,是优异的短距离数据传输介质。其缺点是不耐高温、长时间使用易老化。

　塑料模具钢　 die steel for plastic materials forming　 适合于制作塑料制品成型生产所用模具的模具钢。根据塑料模具的工作条件和特点,塑料模具钢要求具有较高的纯净度以获得高度光泽的加工表面,具有表面耐磨耐蚀性能和一定深度的表面硬化层,具有足够高的强度和韧性以保证较长的使用寿命,同时还需要具有良好的工艺性能如较小的热处理变形以保证尺寸精度。塑料模具钢(YB/T 094—1997、YB/T 107—1997、YB/T 129—1997)多采用结构钢与工具钢,但对其表面质量有特殊要求,故在钢号前加SM表示。塑料模具钢可分为:热塑性挤压成型的塑料模具,多采用中碳非合金钢SM45、SM50等;中小型且形状不太复杂的塑料模具,可采用T7A、T10A、9Mn2V、CrWMn、Cr2等工具钢;大型塑料模具可采用高淬透性的SM4Cr5MoSiV1钢或空淬微变形模具钢;要求高耐磨性的大型塑料模具可采用SMCr12Mo1V1钢;复杂精密的塑料模具多采用渗碳型塑料模具钢如20、20Cr、SM1CrNi3等或预硬化型塑料模具钢如SM3Cr2Mo、SM3Cr2NiMo等;对于塑料成型时会析出有害气体对模具产生侵蚀作用的情况,则应采用马氏体不锈钢如SM20Cr13、SM30Cr17Mo等。

　塑性变形　 plastic deformation　 除去外力后不能恢复的变形,也称范性变形。它是由晶体滑移和孪生引起的。位错在滑移面内运动就导致晶体滑移,因为位错扫过的区域上下两半晶体将沿滑移方向产生相对位移,从而产生一个塑性切应变γ=bρx,其中,b是位错Burgers矢量;ρ是位错密度;x是位错运动的平均距离。另外,位错攀移(往往发生在高温)也能产生塑性变形。总之,只要外力超过屈服应力而能使位错运动,就能产生塑性变形。对单晶体,分切应力大于临界分切应力τe就能产生塑性变形。对工程材料,当应力大于屈服强度时就能产生宏观塑性变形。有时,当应力略低于屈服强度时也能使局部区域的位错发生运动,从而产生微塑性变形。机械孪生时两部分晶体要转动而成镜面对称,并产生剪切塑性变形。孪生引起的变形只占总塑性变形中的一小部分,但孪生可改变部分晶体相对于拉伸轴的取向,使新的滑移系开始滑移,从而塑性变形能继续发生。高温蠕变时,通过晶界滑动以及空位扩散也能产生塑性变形。马氏体相变或第二相析出时,如内应力足够大,就能在周围诱发位错的增殖和运动,从而产生微观塑性变形。

　塑性加工　 plastic forming　 又称压力加工。通过塑性变形使材料达到所需的形状和性能的过程。塑性加工与机械切削加工相比具有如下特点:无切削,材料利用率很高;在得到所需形状时,还可改善材料的组织和性能;适宜进行大规模生产,生产效率高;需要专门的设备和工具、模具。塑性加工的实际采用,必须考虑三方面的因素:材料的塑性加工性能,即材料能容许的塑性变形程度,它取决于材料本身的性质(晶体类型、晶粒尺寸、第二相尺寸与分布等)和形变条件(如温度、形变速率、应力状态等);形变设备和必要的工模具;技术经济性。技术的塑性加工方法主要有轧制、锻压、挤压、冲压、钣金加工等。