图书馆-报告库-中国机械工程学会表面工程分会

Oral Presentation人工关节表面仿生润滑涂层设计与制造

编号：190 访问权限：Participants Only 更新：2024-04-11 16:19:51 浏览：88次收藏取消收藏

2024-05-12 11:30

15min

[J] 论坛9：生物与医学表面工程 [J-1] 论坛9上午

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摘要

聚醚醚酮（PEEK）作为一种人工关节制作材料，存在表面润湿性差、液体润滑条件下摩擦系数较高等缺点。为进一步降低PEEK人工关节磨损、延长使用寿命，受天然关节由表及里的层状梯度结构启发（软质大分子刷-弹性软骨-硬质骨头），利用紫外光引发接枝聚合的方法在PEEK表面构建强韧双交联水凝胶涂层；在此基础上，通过亚表面引发聚合在凝胶层表面接枝亲水性聚合物刷，最终获得了具有层状结构的仿生润滑涂层。由于水凝胶层通过化学键锚固到PEEK基底表面，因此二者之间具有较高的界面结合力。此外，亲水性聚合物刷有效提高了表面润湿性，水接触角可降低至12°。摩擦学测试表明，该仿生润滑涂层在20 N的恒定载荷下与不锈钢球对磨，经历10000个循环测试后，摩擦系数低于0.07，表面几乎没有磨损，表现出优异的减摩耐磨性能。本工作实现了“高承载、低摩擦、耐磨损”的一体化涂层仿生设计，为PEEK人工关节表面润滑改性提供了新思路。