人工關(guān)節(jié)置換是治療嚴(yán)重骨關(guān)節(jié)疾病最終最有效的方法。目前由UHMWPE制成的人工關(guān)節(jié)臼配合金屬或陶瓷制成的關(guān)節(jié)頭已成為臨床最普遍使用的人工關(guān)節(jié)摩擦副。然而在人工關(guān)節(jié)的長(zhǎng)期活動(dòng)中,UHMWPE人工關(guān)節(jié)臼,會(huì)因磨損產(chǎn)生磨屑,而磨屑會(huì)刺激人體內(nèi)的生物反應(yīng),引起組織發(fā)炎,發(fā)生無(wú)菌松動(dòng),并最終導(dǎo)致人工關(guān)節(jié)的遠(yuǎn)期失效及其它并發(fā)癥。在現(xiàn)有的技術(shù)和醫(yī)療水平下,UHMWPE的使用還將持續(xù)一段相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間,因此通過(guò)物理或化學(xué)的手段對(duì)UHMWPE進(jìn)行各種改性,提高其表面硬度和耐磨損性能是解決人工關(guān)節(jié)無(wú)菌松動(dòng)與遠(yuǎn)期失效的一種有效手段。本文對(duì)UHMWPE的表面改性正是為了提高其耐磨性能,達(dá)到延緩和減少UHMWPE磨屑之目的。本文對(duì)UHMWPE的表面改性,包含“低溫等離子體活化／強(qiáng)化預(yù)處理”和“DLC薄膜沉積”的雙重改性,低溫等離子體處理和DLC薄膜沉積均采用微波ECR等離子體技術(shù)。全文首先研究了微波ECR等離子體處理對(duì)UHMWPE表面成分與結(jié)構(gòu)、表面形貌、表面能、表面力學(xué)性能及表面摩擦學(xué)性能的影響；然后通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)詳細(xì)研究了微波ECR等離子過(guò)程參數(shù)對(duì)沉積DLC結(jié)構(gòu)的影響；在此基礎(chǔ)上最后通過(guò)ECR-PECVD方法在... 

【文章來(lái)源】：西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

微波ECR放電裝置原理圖

電子回旋共振。當(dāng)微波頻率為2.45GHz時(shí)，發(fā)生共振的磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)為875高斯。進(jìn)氣閥圖1一1微波ECR放電裝置原理圖發(fā)生電子回旋共振時(shí)，電子在微波電場(chǎng)中將被不斷同步、并通過(guò)無(wú)碰撞的方式吸收微波能量，如圖1一2所示。如果電子在兩次碰撞之間共振吸收微波的能量大于氣體粒子的電離能、分子離解能或某一狀態(tài)的激發(fā)能，那么將產(chǎn)生碰撞電離、分子離解和粒子激活，從而實(shí)現(xiàn)等離子體放電。通過(guò)回旋共振電子不斷從微波吸收能量，但是離子吸取的能量卻非常有限，因而離子溫度(Ti)<<電子溫度(Te)。考慮到“熱容”效應(yīng)，等離子的溫度應(yīng)取決于重粒子的溫度，所以微波ECR等離子體整個(gè)體系的宏觀溫度是非常低的

本環(huán)節(jié)的研究有重要的應(yīng)用價(jià)值。改性層圖1一 3UHMWpE表面改性示意圖.3.2本文研究?jī)?nèi)容本文采用微波ECR等離子體對(duì)UHMWPE進(jìn)行表面改性。表面改性包括兩部分內(nèi)容，一是通過(guò)等離子體的活化/強(qiáng)化預(yù)處理，在UHMWPE表面得到等離子改性層;二是在改性層表面沉積DLC薄膜，利用DLC優(yōu)良的耐磨性來(lái)降低UHMWPE磨損量，如圖1一3所示。.3.2.1等離子活化/強(qiáng)化預(yù)處理的具體研究?jī)?nèi)容:(l)等離子體種類(lèi)、工藝參數(shù)對(duì)UHMWPE表面化學(xué)結(jié)構(gòu)、表面能、表面形貌、表面力學(xué)性能影響;(2)等離子體改性效果(表面物化結(jié)構(gòu)、表面形貌、表面能、表面力學(xué)性能)對(duì)

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號(hào)：3364395