隨著現(xiàn)代醫(yī)療體系的發(fā)展,人類(lèi)的壽命在不斷提高。人類(lèi)在關(guān)節(jié)方面的問(wèn)題也日益增多。到目前為止,進(jìn)行人工關(guān)節(jié)置換手術(shù)仍然是治療關(guān)節(jié)類(lèi)疾病的最重要的手段。這也讓我們對(duì)人工關(guān)節(jié)材料的磨損性能提出了更高的要求。超高分子量聚乙烯(ultra hi gh molecular weight polyethylene,UHMWPE)是人工關(guān)節(jié)主要材料之一,研究其磨損性能具有重要意義。本文通過(guò)不同運(yùn)動(dòng)條件和接觸壓力條件下的磨損實(shí)驗(yàn),對(duì)多向運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的交叉剪切效應(yīng)及其對(duì)UHMWPE磨損的影響進(jìn)行了研究。對(duì)國(guó)產(chǎn)超高分子量聚乙烯的磨損進(jìn)行測(cè)試,并與進(jìn)口超高分子量聚乙烯進(jìn)行對(duì)比。實(shí)驗(yàn)中通過(guò)銷(xiāo)盤(pán)型摩擦試驗(yàn)機(jī)來(lái)對(duì)這種材料進(jìn)行磨損測(cè)試,選取與人體正常運(yùn)動(dòng)的參數(shù)最為實(shí)驗(yàn)運(yùn)動(dòng)條件和接觸應(yīng)力的選值。人工關(guān)節(jié)在植入人體后的失效原因有很多種,人工關(guān)節(jié)材料的磨損是其重要的失效原因。交叉剪切比作為評(píng)價(jià)其磨損性能好壞的重要指標(biāo),是我們研究的主要方向之一。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:隨著交叉剪切比增大,超高分子量聚乙烯的磨損體積也會(huì)隨之增大,與進(jìn)口超高分子量聚乙烯相比,國(guó)產(chǎn)超高分子量聚乙烯磨損性能差別不大。人體處于不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí),其關(guān)節(jié)的接觸面所受到的... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

擺軸型模擬機(jī)Figure1-1Biaxial-Hip-Simulator

中北大學(xué)學(xué)位論文9圖1-2多軸型模擬機(jī)Figure1-2Multi-Hip-Simulator銷(xiāo)盤(pán)型：銷(xiāo)盤(pán)型摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)（如圖1-3）的運(yùn)動(dòng)方式主要是通過(guò)柱銷(xiāo)與盤(pán)片完成的�？梢匝芯吭嚇又N(xiāo)的摩擦和潤(rùn)滑性能。相比較于人體的運(yùn)動(dòng)方式，銷(xiāo)盤(pán)模擬機(jī)的運(yùn)動(dòng)方式有很大的不同。但對(duì)于人工關(guān)節(jié)的研究，銷(xiāo)盤(pán)模擬機(jī)的使用方式簡(jiǎn)便有效。銷(xiāo)盤(pán)型摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)按照摩擦力方向又可以細(xì)分為兩種：①摩擦力方向恒定型；②摩擦力方向漸變型。第二種類(lèi)型在對(duì)人工關(guān)節(jié)材料摩擦磨損性能的研究中應(yīng)用更為廣泛[43]。

中北大學(xué)學(xué)位論文10圖1-3銷(xiāo)盤(pán)型模擬機(jī)Figure1-3Pin-on-Plate1.4超高分子量聚乙烯摩擦性能及應(yīng)用研究現(xiàn)狀超高分子量聚乙烯分子結(jié)構(gòu)單元和聚乙烯（PE）完全相同，但超高分子量聚乙烯的分子量一般在150萬(wàn)以上，比普通聚乙烯要高2個(gè)數(shù)量級(jí)，因此，超高分子量聚乙烯擁有一些十分優(yōu)異的性能，例如耐磨性好、耐腐蝕性好、摩擦系數(shù)低等。其在各類(lèi)領(lǐng)域得到了大量的應(yīng)用。另外，超高分子量聚乙烯在生物方面的性能也表現(xiàn)的十分優(yōu)秀。其可以作為心臟瓣膜、矯形外科零件、人工關(guān)節(jié)以及節(jié)育植入體等臨床使用。例如，超高分子量聚乙烯可以制成人工關(guān)節(jié)的臼杯。超高分子量聚乙烯的摩擦系數(shù)比尼龍和其它塑料小得多[43]，在人工關(guān)節(jié)領(lǐng)域，有很深的應(yīng)用。超高分子量聚乙烯在作為人工關(guān)節(jié)材料使用過(guò)程中，很大程度上可以減少磨損碎屑的產(chǎn)生，同時(shí)，還可以保持其力學(xué)性能基本不變。其工作溫度可在265~1000℃之間，當(dāng)溫度達(dá)到195℃時(shí)，可保持良好的韌性和強(qiáng)度而不發(fā)生脆化。無(wú)毒性，對(duì)環(huán)境，無(wú)污染，可重復(fù)使用。與其它塑料材料相比，具有良好的熱穩(wěn)定性和非吸水性。由于這些優(yōu)良的性能，可以保持尺寸精度，不變形，成本低，安全性高。所以它可以作為人工關(guān)節(jié)材料植入人體，它的使用范圍非常廣泛，在世界范圍內(nèi)非常流行。超高分子量聚乙烯性能優(yōu)異，在人工關(guān)節(jié)領(lǐng)域的應(yīng)用十分廣泛。但是，隨著科研人員對(duì)超高分子量聚乙烯研究的深入，以及其在臨床應(yīng)用中的年限越來(lái)越長(zhǎng)，也逐漸發(fā)現(xiàn)

【參考文獻(xiàn)】：
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