交叉剪切效应下人工关节材料聚醚醚酮的磨损机理研究
发布时间：2021-07-10 19:29
随着科学技术的快速发展,人工关节的市场需求量也不断增加,全关节置换逐渐成为治疗一系列关节疾病的有效手段。随着人们对关节置换需求的增长以及预期寿命的增加,人们对于人工关节材料的性能要求也发生着变化。为了提高人工关节的使用寿命,包括聚醚醚酮（polyetheretherketone,PEEK）和碳纤维增强聚醚醚酮（carbon fiber reinforced polyetheretherketone,CFR-PEEK）在内的一些新型人工关节材料已被开发出来,并且对于这些新型材料交叉剪切效应的研究对于人工关节材料的使用性能的评价具有重要意义。本文通过进行一系列交叉剪切比和接触压力条件下的磨损实验测试,对交叉剪切效应下PEEK和CFR-PEEK的磨损机理进行深入的研究,并与传统人工关节材料超高分子量聚乙烯（ultra high molecular weight polyethylene,UHMWPE）进行对比,以此来探究这两种材料是否适用于人工关节材料以及其作为人工关节材料的优缺点。实验中通过销盘型摩擦磨损试验机来对这两种新型材料进行3小时的磨损测试,交叉剪切比与接触压力所取数值也均为人体实...
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
PEEK化学分子结构式
中北大学学位论文1.2.3 人工关节摩擦磨损试验机的研究现状当前对于人工关节材料的摩擦磨损性能的研究主要是依靠人工关节模拟机体外模拟实验来实现的。目前人工关节模拟试验机按照所运动方式的不同，大致三类：摆轴型（ Biaxial-Hip-Simulator ）； 多 轴 型 （ Multi-Hip- Simulator）；型 （ Pin-on-Plate ）。(1) 摆轴型（Biaxial-Hip-Simulator）摆轴型模拟试验机主要是依靠基座与斜面底座之间的相对运动来模拟关节不同平面的摆动动作。其中比较典型的摆轴型模拟试验机为 MTS 公司生产的 hsimulator、赫尔辛基技术大学研制的 HUT-BRM hip-joint simulator[51]（图 1.2（a及中国矿业大学设计并制造的人工髋关节模拟试验机（图 1.2（b））。
in-on-Plate）擦磨损试验机主要是以滑动接触方式进行摩擦磨损实验，样品之间所形成的相对运动来研究材料的摩擦性能和滑液磨损试验机的运动方式与人体关节实际运动方式有较大差的研究，能够为人工关节材料的摩擦磨损性能的研究提供盘型摩擦磨损试验机按照摩擦力方向又可以细分为两种：a））；②摩擦力方向渐变型（图 1.4（b））。第二种类性能的研究中应用更为广泛。连接杆圆环自重销图 1.3 Leeds MKΠ模拟试验机结构图
【参考文献】：
期刊论文
[1]聚醚醚酮及其改性的人工关节材料的摩擦磨损性能研究进展[J]. 宋剑,王松,廖振华,刘宇宏,刘伟强. 功能材料. 2014(23)
[2]PEEK摩擦信号分形维数与表面形貌相关性试验研究[J]. 李超,焦瑜,张静,赵嫚. 中国机械工程. 2011(14)
[3]磨损颗粒引发假体周围骨溶解的机制及药物治疗进展[J]. 张波,郭艾. 中国骨质疏松杂志. 2007(08)
[4]PEEK的特性及应用[J]. 付国太,刘洪军,张柏,韩光鹤. 工程塑料应用. 2006(10)
[5]超高分子量聚乙烯的生物摩擦学[J]. 薛茂权,黄之德. 化工新型材料. 2006(06)
[6]人工关节摩擦学的研究[J]. 戴振东,弓娟琴. 生物医学工程学杂志. 2006(03)
[7]特种工程塑料聚醚醚酮的开发与应用[J]. 崔小明. 工程塑料应用. 2004(10)
[8]生物摩擦学的研究现状和展望[J]. 方建华,陈波水,董凌,王九. 合成润滑材料. 2004(02)
[9]聚醚醚酮的生产应用及发展前景[J]. 郝章来,吴丽君. 化工新型材料. 2004(04)
[10]聚醚醚酮全髋假体复合材料的实验研究[J]. 贾庆卫,孙俊英,孙康,王禹基,戴尅戎. 中国矫形外科杂志. 2003(18)
博士论文
[1]人工髋关节的磨损行为及磨粒形态研究[D]. 黄传辉.中国矿业大学（北京） 2004
硕士论文
[1]CoCrMo/PEEK关节材料的扭动微动摩擦腐蚀行为研究[D]. 董红莉.中国矿业大学 2014
本文编号：3276524
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
PEEK化学分子结构式
中北大学学位论文1.2.3 人工关节摩擦磨损试验机的研究现状当前对于人工关节材料的摩擦磨损性能的研究主要是依靠人工关节模拟机体外模拟实验来实现的。目前人工关节模拟试验机按照所运动方式的不同，大致三类：摆轴型（ Biaxial-Hip-Simulator ）； 多 轴 型 （ Multi-Hip- Simulator）；型 （ Pin-on-Plate ）。(1) 摆轴型（Biaxial-Hip-Simulator）摆轴型模拟试验机主要是依靠基座与斜面底座之间的相对运动来模拟关节不同平面的摆动动作。其中比较典型的摆轴型模拟试验机为 MTS 公司生产的 hsimulator、赫尔辛基技术大学研制的 HUT-BRM hip-joint simulator[51]（图 1.2（a及中国矿业大学设计并制造的人工髋关节模拟试验机（图 1.2（b））。
in-on-Plate）擦磨损试验机主要是以滑动接触方式进行摩擦磨损实验，样品之间所形成的相对运动来研究材料的摩擦性能和滑液磨损试验机的运动方式与人体关节实际运动方式有较大差的研究，能够为人工关节材料的摩擦磨损性能的研究提供盘型摩擦磨损试验机按照摩擦力方向又可以细分为两种：a））；②摩擦力方向渐变型（图 1.4（b））。第二种类性能的研究中应用更为广泛。连接杆圆环自重销图 1.3 Leeds MKΠ模拟试验机结构图
【参考文献】：
期刊论文
[1]聚醚醚酮及其改性的人工关节材料的摩擦磨损性能研究进展[J]. 宋剑,王松,廖振华,刘宇宏,刘伟强. 功能材料. 2014(23)
[2]PEEK摩擦信号分形维数与表面形貌相关性试验研究[J]. 李超,焦瑜,张静,赵嫚. 中国机械工程. 2011(14)
[3]磨损颗粒引发假体周围骨溶解的机制及药物治疗进展[J]. 张波,郭艾. 中国骨质疏松杂志. 2007(08)
[4]PEEK的特性及应用[J]. 付国太,刘洪军,张柏,韩光鹤. 工程塑料应用. 2006(10)
[5]超高分子量聚乙烯的生物摩擦学[J]. 薛茂权,黄之德. 化工新型材料. 2006(06)
[6]人工关节摩擦学的研究[J]. 戴振东,弓娟琴. 生物医学工程学杂志. 2006(03)
[7]特种工程塑料聚醚醚酮的开发与应用[J]. 崔小明. 工程塑料应用. 2004(10)
[8]生物摩擦学的研究现状和展望[J]. 方建华,陈波水,董凌,王九. 合成润滑材料. 2004(02)
[9]聚醚醚酮的生产应用及发展前景[J]. 郝章来,吴丽君. 化工新型材料. 2004(04)
[10]聚醚醚酮全髋假体复合材料的实验研究[J]. 贾庆卫,孙俊英,孙康,王禹基,戴尅戎. 中国矫形外科杂志. 2003(18)
博士论文
[1]人工髋关节的磨损行为及磨粒形态研究[D]. 黄传辉.中国矿业大学（北京） 2004
硕士论文
[1]CoCrMo/PEEK关节材料的扭动微动摩擦腐蚀行为研究[D]. 董红莉.中国矿业大学 2014
本文编号：3276524
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