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UHMWPE/BHA复合材料的生物摩擦性能研究

沈艳秋  张德坤  王庆良  
【摘要】: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型多功能微摩擦试验机上考察模拟体液润滑条件下 UHMWPE/BHA 复合材料与氮化硅(Si_3N_4)陶瓷球的生物摩擦学行为,利用 S-3000N 型扫描电镜表征 UHMWPE/BHA 复合材料的磨损机理.结果表明,UHM- WPE/BHA 复合材料的摩擦磨损性能与其纳米硬度和弹性模量有关,材料表面的力学性能匹配愈好,复合材料的耐磨性就愈好.BHA 作为一种增强相,能够明显改善 UHMWPE/BHA 复合材料的耐磨性能,增强效果与复合材料中 BHA 含量有关;BHA 质量配比为15%和40%复合材料的摩擦系数相对较低,进入稳定磨损阶段的时间较其它配比的复合材料要快;UHMWPE 复合材料的磨损机理主要表现为疲劳磨损和犁削剥落.

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