关节软骨与髋关节陶瓷材料往复旋转运动摩擦行为研究

简介

针对半髋置换的磨损问题，采用天然关节软骨与髋关节陶瓷材料在往复运动试验机上进行摩擦学试验研究．将关节材料测试领域常见的往复运动方式变为往复旋转运动方式以更加接近仿生．研究中还对摩擦时间、负载、速度和润滑的影响进行了研究，对材料形貌进行观测和分析．结果表明：随着载荷的增大摩擦系数相应减小，随着载荷从10N增至22N，软骨与陶瓷球头之间的摩擦系数从0．068降至0．049．随着速度增大摩擦系数增大，载荷为10N时，速度从10mm／s增至20mm／s时，配副摩擦系数从0．068增至0．093．经过长时间试验，往复旋转运动方式下关节软骨表面出现磨损．透明质酸溶液作为润滑剂可以有效降低摩擦．试验后软骨表面粗糙度有小幅度增大，磨损形式是磨粒磨损和表面疲劳磨损两种方式．