首页 期刊 医用生物力学 仿生UHMWPE关节软骨材料的静态黏弹性研究 【正文】

仿生UHMWPE关节软骨材料的静态黏弹性研究

作者:刘庆华 王庆良 沈涵 玄加申 中国矿业大学材料科学与工程学院 徐州221116
多孔性   蠕变测试   应力松弛   变形   黏弹性  

摘要:目的通过蠕变、应力松弛和蠕变回复等实验评价多孔梯度UHMWPE仿生软骨材料的静态黏弹性能。方法采用模板-滤取(T-L)法制备多孔梯度UHMWPE仿生软骨材料,扫描电镜观察多孔组织结构,压汞仪测量多孔层的孔隙率和孔径分布特征,平头压痕实验测定多孔梯度UHMWPE材料的蠕变、应力松弛和蠕变回复性能。结果 T-L法制备的UHMWPE梯度多孔层与基体的结合良好,随NaCl含量的增加,孔隙率增大,孔径尺寸分布范围扩大。蠕变变形和模量随时间呈非线性增加,应力松弛应力和模量非线性降低,对冲击载荷的缓冲能力明显高于致密UHMWPE。实验表明,具有合理孔隙率的U50和U60样品与致密UHMWPE材料回复性能相近,但过高的孔隙率造成蠕变回复的塑性变形增加。结论多孔梯度结构UHMWPE材料的弹性增加,应变响应速度提高,有利于改善摩擦副的接触润滑状态,减轻材料的磨损。

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