用Ducom生物測(cè)量?jī)x生成步行步態(tài)負(fù)荷循環(huán)曲線(xiàn)

問(wèn)題

超高分子量聚乙烯（UHMWPE）材料的摩擦磨損性能通常是在不代表可變生理應(yīng)力條件的固定載荷下進(jìn)行研究的。這種差異可能會(huì)對(duì)UHMWPE材料的選擇產(chǎn)生不利影響，以提高關(guān)節(jié)植入物的壽命。

原因

材料測(cè)試比組件測(cè)試更便宜、更快。它使我們能夠?qū)HMWPE材料及其表面進(jìn)行多種改性試驗(yàn)，以提高UHMWPE的耐磨性能。然而，標(biāo)準(zhǔn)材料試驗(yàn)方法是ASTM F732，它采用了與生理應(yīng)力狀態(tài)不一致的固定載荷。

解決方案

帶有自動(dòng)加載單元（電機(jī)控制）的Ducom生物摩擦試驗(yàn)機(jī)可以產(chǎn)生類(lèi)似于步態(tài)載荷循環(huán)的可變載荷，代表生理應(yīng)激狀態(tài)。這是生物核糖計(jì)的一個(gè)附加功能，已經(jīng)符合ASTM F732。結(jié)果表明，UHMWPE在astmf732（固定載荷）中的磨損機(jī)理與astmf732（動(dòng)載荷）中的磨損機(jī)理在定性和定量上是不同的。

試驗(yàn)方法|負(fù)荷曲線(xiàn)

材料 

結(jié)果--摩擦系數(shù)

超高分子量聚乙烯（UHMWPE）在1.26×106循環(huán)下的掃描電鏡研究

固定和動(dòng)態(tài)荷載剖面的多裂紋。

固定負(fù)載的深槽（與動(dòng)態(tài)負(fù)載相比，體積損失更大）

動(dòng)載荷下可見(jiàn)的疲勞磨損（波紋）