隨著現(xiàn)代醫(yī)療體系的發(fā)展,人類的壽命在不斷提高。人類在關(guān)節(jié)方面的問題也日益增多。到目前為止,進行人工關(guān)節(jié)置換手術(shù)仍然是治療關(guān)節(jié)類疾病的最重要的手段。這也讓我們對人工關(guān)節(jié)材料的磨損性能提出了更高的要求。超高分子量聚乙烯(ultra hi gh molecular weight polyethylene,UHMWPE)是人工關(guān)節(jié)主要材料之一,研究其磨損性能具有重要意義。本文通過不同運動條件和接觸壓力條件下的磨損實驗,對多向運動產(chǎn)生的交叉剪切效應及其對UHMWPE磨損的影響進行了研究。對國產(chǎn)超高分子量聚乙烯的磨損進行測試,并與進口超高分子量聚乙烯進行對比。實驗中通過銷盤型摩擦試驗機來對這種材料進行磨損測試,選取與人體正常運動的參數(shù)最為實驗運動條件和接觸應力的選值。人工關(guān)節(jié)在植入人體后的失效原因有很多種,人工關(guān)節(jié)材料的磨損是其重要的失效原因。交叉剪切比作為評價其磨損性能好壞的重要指標,是我們研究的主要方向之一。實驗結(jié)果表明:隨著交叉剪切比增大,超高分子量聚乙烯的磨損體積也會隨之增大,與進口超高分子量聚乙烯相比,國產(chǎn)超高分子量聚乙烯磨損性能差別不大。人體處于不同的運動狀態(tài)時,其關(guān)節(jié)的接觸面所受到的... 

【文章來源】：中北大學山西省

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

擺軸型模擬機Figure1-1Biaxial-Hip-Simulator

中北大學學位論文9圖1-2多軸型模擬機Figure1-2Multi-Hip-Simulator銷盤型：銷盤型摩擦磨損試驗機（如圖1-3）的運動方式主要是通過柱銷與盤片完成的。可以研究試樣柱銷的摩擦和潤滑性能。相比較于人體的運動方式，銷盤模擬機的運動方式有很大的不同。但對于人工關(guān)節(jié)的研究，銷盤模擬機的使用方式簡便有效。銷盤型摩擦磨損試驗機按照摩擦力方向又可以細分為兩種：①摩擦力方向恒定型；②摩擦力方向漸變型。第二種類型在對人工關(guān)節(jié)材料摩擦磨損性能的研究中應用更為廣泛[43]。

中北大學學位論文10圖1-3銷盤型模擬機Figure1-3Pin-on-Plate1.4超高分子量聚乙烯摩擦性能及應用研究現(xiàn)狀超高分子量聚乙烯分子結(jié)構(gòu)單元和聚乙烯（PE）完全相同，但超高分子量聚乙烯的分子量一般在150萬以上，比普通聚乙烯要高2個數(shù)量級，因此，超高分子量聚乙烯擁有一些十分優(yōu)異的性能，例如耐磨性好、耐腐蝕性好、摩擦系數(shù)低等。其在各類領域得到了大量的應用。另外，超高分子量聚乙烯在生物方面的性能也表現(xiàn)的十分優(yōu)秀。其可以作為心臟瓣膜、矯形外科零件、人工關(guān)節(jié)以及節(jié)育植入體等臨床使用。例如，超高分子量聚乙烯可以制成人工關(guān)節(jié)的臼杯。超高分子量聚乙烯的摩擦系數(shù)比尼龍和其它塑料小得多[43]，在人工關(guān)節(jié)領域，有很深的應用。超高分子量聚乙烯在作為人工關(guān)節(jié)材料使用過程中，很大程度上可以減少磨損碎屑的產(chǎn)生，同時，還可以保持其力學性能基本不變。其工作溫度可在265~1000℃之間，當溫度達到195℃時，可保持良好的韌性和強度而不發(fā)生脆化。無毒性，對環(huán)境，無污染，可重復使用。與其它塑料材料相比，具有良好的熱穩(wěn)定性和非吸水性。由于這些優(yōu)良的性能，可以保持尺寸精度，不變形，成本低，安全性高。所以它可以作為人工關(guān)節(jié)材料植入人體，它的使用范圍非常廣泛，在世界范圍內(nèi)非常流行。超高分子量聚乙烯性能優(yōu)異，在人工關(guān)節(jié)領域的應用十分廣泛。但是，隨著科研人員對超高分子量聚乙烯研究的深入，以及其在臨床應用中的年限越來越長，也逐漸發(fā)現(xiàn)

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：2933593