發(fā)布時間：2017-04-05 01:19

  本文關(guān)鍵詞：激光干涉制備人工髖關(guān)節(jié)仿生微納結(jié)構(gòu)表面技術(shù)的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：自然界中動植物在進(jìn)化過程中體表形成的特殊織構(gòu)給了人類很多啟發(fā)。尤其是織構(gòu)陣列減小摩擦技術(shù)領(lǐng)域。通過研究現(xiàn)有生物的表面微納結(jié)構(gòu)來開發(fā)新技術(shù),即用仿生學(xué)原理實(shí)現(xiàn)表面仿生微結(jié)構(gòu)的制備,將會為現(xiàn)有醫(yī)學(xué)、工業(yè)、軍事等日常生活的各個領(lǐng)域提供新原理、新方法、開拓新途徑。本文結(jié)合表面織構(gòu)與摩擦的關(guān)系,以人工髖關(guān)節(jié)材料-鈷鉻鉬合金為研究對象,利用激光干涉光刻在鈷鉻鉬合金表面制備微納仿生微陣列結(jié)構(gòu)。采用不同的激光參數(shù)對鈷鉻鉬合金材料進(jìn)行表面改性,通過激光瞬時高溫使材料表面熔化形成高度有序的酒窩陣列結(jié)構(gòu)。改變激光參數(shù),如曝光時間、能量密度、偏振態(tài)、入射角等,制備不同周期、深度的陣列圖形。利用RTEC摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)和MH-60顯微硬度計對樣品激光干涉光刻表面改性前后的摩擦磨損性能以及硬度參數(shù)進(jìn)行評價。同時對表面改性前后的樣品進(jìn)行生物相容性評價。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,激光織構(gòu)化處理使Co-Cr-Mo材料摩擦副摩擦系數(shù)由0.291降低到0.120,摩擦性能優(yōu)化64%。同時,硬度值提高到556 HV,硬度性能優(yōu)化40%。激光干涉光刻改性后,酒窩微織構(gòu)樣品在一定程度上具有抑菌效果且鈷鉻鉬材料本身的生物相容性未發(fā)生改變。本文為人工髖關(guān)節(jié)摩擦學(xué)性能的優(yōu)化、使用壽命的延長、硬度參數(shù)的提高提供了理論依據(jù),屬于對現(xiàn)有人工髖關(guān)節(jié)性能的優(yōu)化。
【關(guān)鍵詞】：激光干涉光刻 人工髖關(guān)節(jié) 摩擦性能 硬度性能 生物相容性
【學(xué)位授予單位】：長春理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：R318.17;TN249
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 緒論8-18
• 1.1 課題背景及研究的意義8-13
• 1.1.1 生物材料、人工關(guān)節(jié)8-10
• 1.1.2 人工關(guān)節(jié)的分類10-11
• 1.1.3 人工關(guān)節(jié)材料11-13
• 1.2 圖案化仿生微織構(gòu)在摩擦學(xué)領(lǐng)域的研究進(jìn)展13-16
• 1.3 激光干涉光刻技術(shù)在織構(gòu)化表面應(yīng)用16
• 1.4 本課題的主要研究內(nèi)容16-18
• 第二章 激光干涉光刻制備人工髖關(guān)節(jié)圖案化表面酒窩微陣列物理模型18-25
• 2.1 引言18
• 2.2 激光干涉技術(shù)原理18-19
• 2.3 激光干涉光刻在人工髖關(guān)節(jié)表面制備圖案化酒窩微陣列工藝過程19-22
• 2.3.1 金屬的激光加熱理論模型19-20
• 2.3.2 激光干涉光刻制備酒窩微織構(gòu)陣列的理論模型20-22
• 2.4 激光干涉光刻制備酒窩微織構(gòu)陣列減摩擦理論模型22-23
• 2.5 本章小結(jié)23-25
• 第三章 激光干涉光刻表面圖案化酒窩陣列對Co-Cr-Mo合金摩擦學(xué)性能的影響25-35
• 3.1 引言25
• 3.2 實(shí)驗(yàn)材料及設(shè)備25-27
• 3.3 搭建光刻系統(tǒng)27-28
• 3.4 樣品制備及表征28-32
• 3.5 摩擦磨損實(shí)驗(yàn)32
• 3.6 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論32-35
• 第四章 激光干涉光刻表面圖案化酒窩陣列對Co-Cr-Mo合金硬度性能的影響35-43
• 4.1 引言35
• 4.2 接觸角測定35-37
• 4.3 顯微硬度測定37-38
• 4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論38-43
• 第五章 激光干涉光刻表面圖案化酒窩陣列對Co-Cr-Mo合金生物相容性以及抑菌效果的影響43-49
• 5.1 引言43
• 5.2 樣品制備與實(shí)驗(yàn)過程43-44
• 5.3 生物相容性評價44-45
• 5.4 細(xì)菌培養(yǎng)及抑菌性評價45-47
• 5.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論47-49
• 5.5.1 生物相容性實(shí)驗(yàn)47-48
• 5.5.2 細(xì)菌培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)48
• 5.5.3 結(jié)論48-49
• 第六章 結(jié)論與展望49-51
• 6.1 主要結(jié)論49-50
• 6.2 展望50-51
• 致謝51-52
• 參考文獻(xiàn)52-55
• 攻讀學(xué)位期間申請的發(fā)明專利和發(fā)表的學(xué)術(shù)論文55

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 何焰蘭,高永楣,蘇勇;用于激光載波通信的激光干涉調(diào)制演示儀[J];大學(xué)物理實(shí)驗(yàn);2000年01期

2 彭其先;劉喬;劉俊;陳光華;鄧向陽;李澤仁;;測量角度對激光干涉測速的影響分析[J];光子學(xué)報;2008年04期

3 彭其先;李澤仁;王德田;劉俊;陳光華;劉壽先;鄧向陽;;時分復(fù)用激光干涉測速技術(shù)研究[J];光子學(xué)報;2012年02期

4 劉壽先;李澤仁;彭其先;陳光華;劉俊;袁樹云;;一種新的線成像激光干涉測速系統(tǒng)[J];強(qiáng)激光與粒子束;2009年02期

5 楊成龍;激光干涉測速技術(shù)[J];爆炸與沖擊;1989年04期

6 徐毓嫻,薛實(shí)福,李慶祥;新型自掃描激光干涉系統(tǒng)[J];光學(xué)技術(shù);1998年04期

7 唐志峰;;304所激光干涉比長儀通過驗(yàn)收[J];計測技術(shù);2009年06期

8 包歡,陳剛;雙頻激光干涉多功能檢測平臺的開發(fā)與應(yīng)用[J];測繪學(xué)院學(xué)報;2000年01期

9 薛梅;;楊氏雙孔激光干涉實(shí)驗(yàn)的精確圖像[J];激光與紅外;2007年01期

10 夏元復(fù);劉榮川;王述新;曹志奇;陳慶濤;沈樂平;甘肇強(qiáng);毛偉康;李亞軍;姜士勇;;激光干涉穆斯堡爾測速裝置[J];南京大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);1984年01期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 彭其先;李澤仁;王德田;劉俊;陳光華;劉壽先;鄧向陽;;分時激光干涉測速技術(shù)研究[A];中國光學(xué)學(xué)會2011年學(xué)術(shù)大會摘要集[C];2011年

2 高宏堂;葉孝佑;高思田;;實(shí)現(xiàn)激光干涉信號均勻分布取樣方法的研究[A];2007'中國儀器儀表與測控技術(shù)交流大會論文集（二）[C];2007年

3 李澤仁;;多點(diǎn)激光干涉速度測量技術(shù)[A];中國工程物理研究院科技年報（1998）[C];1998年

4 孟宗;;基于雙頻激光干涉技術(shù)的軸徑測量原理的研究[A];第三屆全國信息獲取與處理學(xué)術(shù)會議論文集[C];2005年

5 李程;張力;張立U，

本文編號：286246