【摘 要】
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因磨屑引起的假体骨溶解现象是导致人工关节临床失效的关键因素之一。为了解假体材料的摩擦磨损和摩屑特征并优化假体摩擦学设计，选用人工关节最常用的钴铬钼-超高分子量聚乙烯（CoCrMo-UHMWPE）配副，采用新生牛血清溶液作为润滑介质，分别在22,35,48,60 MPa点面接触应力下开展了5万次往复滑动摩擦实验，通过多功能摩擦磨损试验机、金相显微镜、扫描电子显微镜等仪器研究了CoCrMo-UHMWP
【机 构】
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深圳清华大学研究院生物医用材料及植入器械实验室
【基金项目】
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广东省自然科学基金（2020B1515120082）； 深圳市自然科学基金（JCYJ20190807144001746,JSGG20191129114422849）资助；
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因磨屑引起的假体骨溶解现象是导致人工关节临床失效的关键因素之一。为了解假体材料的摩擦磨损和摩屑特征并优化假体摩擦学设计，选用人工关节最常用的钴铬钼-超高分子量聚乙烯（CoCrMo-UHMWPE）配副，采用新生牛血清溶液作为润滑介质，分别在22,35,48,60 MPa点面接触应力下开展了5万次往复滑动摩擦实验，通过多功能摩擦磨损试验机、金相显微镜、扫描电子显微镜等仪器研究了CoCrMo-UHMWPE配副的摩擦系数、磨损量和磨损形貌，进而表征了其摩擦磨损特性，并采用酸分解方法研究了磨屑的数量、尺寸、形貌及分布特征。结果表明：接触应力对CoCrMo-UHMWPE配副的摩擦、磨损和磨屑特征均有显著影响。随着接触应力逐渐增大，CoCrMo-UHMWPE配副的摩擦系数变化不大但具有降低趋势，磨损量则显著增加且具有一定线性关系，磨损形貌也显示出更严重的犁沟和划痕现象。在磨屑特征方面，接触应力增大会使尺寸小于5μm的磨屑的数量显著增加，但磨屑数量总量先增加后降低，典型磨屑形貌则以块状为主，同时伴随少量尺寸更小的球状和片状磨屑。
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