热处理对超高分子量聚乙烯力学和摩擦学性能影响的研究
超高分子量聚乙烯(UHMWPE)是全关节置换(TJR)假体支撑面所普遍选用的材料。尽管在液体润滑情况下，超高分子量聚乙烯与金属对磨时的摩擦系数很小，但其磨损和疲劳断裂是影响植入超高分子量聚乙烯构件持久性的主要因素。目前，通常采用模压成型和挤出成型技术来加工超高分子量聚乙烯关节置换假体。这些加工技术必然在构件内部产生应力；当构件植入体内，随着时间的推迟，应力会逐步释放，从而会影响其磨损和疲劳性能。同时，假体在体内使用过程中局部微凸体的闪温，会对超高分子量聚乙烯起到一定的热处理作用。从而也会进一步降低其性能。本文对超高分子量聚乙烯试样在一定的温度下进行加热，并选用不同的冷却方式进行热处理。测试了其拉伸、硬度、小型冲压以及抗划痕等力学性能，在摩擦磨损试验机上对其摩擦学性能进行了分析，并用扫描电子显微镜和超高精度三维形貌仪对磨损表面进行了表征。结果表明：热处理会降低其力学和摩擦学性能，随着冷却速度的加快，其力学和摩擦学性能也会随之降低。
热处理 摩擦学性能 摩擦系数 关节置换 疲劳断裂 聚乙烯关节 力学性能
倪自丰 葛世荣
中国矿业大学 机电工程学院,江苏 徐州 221116 中国矿业大学 摩擦学与可靠性工程研究所,江苏 徐州 221116 摩擦学国家重点实验室生物摩擦学中心,江苏 徐州 221116 中国矿业大学 摩擦学与可靠性工程研究所,江苏 徐州 221116 摩擦学国家重点实验室生物摩擦学中心,江苏 徐州 221116
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2008-05-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）