磨損是影響人工關(guān)節(jié)使用壽命的主要原因之一,除材料本身特性外,潤滑劑的潤滑性能也有著極其重要的作用。羥基磷灰石（HA）由于良好的生物相容性和生物活性,其復(fù)合生物陶瓷涂層同樣具備類似性能,因而在人工關(guān)節(jié)領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊。然而涂層本身也有明顯的缺陷,如耐磨性差、脆性大等,因此采用混入ZrO₂粉末制成HA/ZrO₂復(fù)合涂層來改善HA涂層材料摩擦學(xué)性能以延長人工關(guān)節(jié)的使用壽命。表面織構(gòu)是一種改善表面性能的工藝技術(shù),應(yīng)用于材料表面能夠有效的提高表面性能,這一點(diǎn)已被大量研究所證明,因此被廣泛應(yīng)用于軸承、機(jī)械密封等工程領(lǐng)域。潤滑性能與本身的潤濕性能緊密相關(guān),潤濕性能越好,其潤滑性能更佳,而材料表面接觸角的大小直接反映材料的潤濕性能,因此,接觸角的大小也能間接體現(xiàn)潤滑性能的優(yōu)劣。透明質(zhì)酸鈉是人體滑液的主要成分之一,牛血清主要成分與人體血液中的各類蛋白接近,因此本文采用透明質(zhì)酸鈉與牛血清作為潤滑劑,在浸潤模型的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)等邊三角形不同間徑比和深度兩個(gè)參數(shù),通過接觸角實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證兩個(gè)因素對(duì)接觸角的影響是否與理論保持一致,并對(duì)比兩種潤滑劑的優(yōu)劣。此外為探究織構(gòu)在生物陶瓷...

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 人工關(guān)節(jié)研究現(xiàn)狀
        1.2.1 人工關(guān)節(jié)材料
        1.2.2 人工關(guān)節(jié)潤滑及其機(jī)制
        1.2.3 表面改性及其減摩機(jī)制
    1.3 研究內(nèi)容及目的
第二章 接觸角理論及試驗(yàn)
    2.1 引言
    2.2 接觸角模型
        2.2.1 Wenzel模型
        2.2.2 Cassie模型
        2.2.3 浸潤模型
    2.3 接觸角測(cè)量
        2.3.1 涂層表面參數(shù)設(shè)計(jì)
        2.3.2 全自動(dòng)光學(xué)測(cè)量儀簡介
        2.3.3 不同深度、間徑比對(duì)接觸角大小的影響
    2.4 本章小結(jié)
第三章 人工關(guān)節(jié)混合潤滑模型
    3.1 引言
    3.2 相關(guān)理論介紹
        3.2.1 Reynolds方程
        3.2.2 表面織構(gòu)潤滑模型
        3.2.3 相關(guān)參數(shù)計(jì)算
    3.3 模型求解
        3.3.1 方程及參數(shù)無量綱化
        3.3.2 數(shù)值解法
        3.3.3 表面織構(gòu)摩擦學(xué)性能參數(shù)的計(jì)算
        3.3.4 計(jì)算流程
    3.4 混合潤滑狀態(tài)下織構(gòu)參數(shù)對(duì)摩擦系數(shù)的影響
        3.4.1 網(wǎng)格劃分
        3.4.2 溫度對(duì)粘度及摩擦系數(shù)的影響
        3.4.3 不同深度對(duì)摩擦系數(shù)的影響
        3.4.4 不同間距對(duì)摩擦系數(shù)的影響
    3.5 本章小結(jié)
第四章 織構(gòu)化涂層制備及其表征
    4.1 引言
    4.2 試驗(yàn)材料的準(zhǔn)備
        4.2.1 摩擦副上試樣的選擇
        4.2.2 摩擦副下試樣的選擇
    4.3 復(fù)合涂層及其表面織構(gòu)的制備
        4.3.1 HA/ZrO2 復(fù)合涂層的制備
        4.3.2 HA/ZrO2 復(fù)合涂層表面織構(gòu)的制備及表征
    4.4 本章小結(jié)
第五章 摩擦磨損試驗(yàn)及分析
    5.1 引言
    5.2 摩擦磨損試驗(yàn)方法
        5.2.1 摩擦磨損試驗(yàn)設(shè)備
        5.2.2 摩擦磨損試驗(yàn)夾具設(shè)計(jì)
        5.2.3 摩擦磨損試驗(yàn)流程
    5.3 織構(gòu)參數(shù)對(duì)表面潤滑性能的影響
        5.3.1 不同深度對(duì)摩擦系數(shù)的影響
        5.3.2 不同間距對(duì)摩擦系數(shù)的影響
    5.4 織構(gòu)參數(shù)對(duì)磨損深度影響
    5.5 試驗(yàn)對(duì)比
    5.6 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡介
    1.攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
    2 參與的科研項(xiàng)目
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集



本文編號(hào)：4010083