【編號】2023-58

【題名】PEEK-FC30配副多種醫(yī)用合金的生物摩擦學性能

【作者】辛驊，牛昭予，陳棋棋等

【機構】陜西科技大學機電工程學院

【刊名】工程塑料應用（2023年08期）

【文摘】聚四氟乙烯、碳纖維和石墨烯復合增強型聚醚醚酮(PEEK-FC30)作為潛在的人工關節(jié)摩擦副，其生物摩擦學特性有待進一步探究。在小牛血清潤滑條件下評估PEEK-FC30配副四種常用醫(yī)用合金[鈷基合金21(S21)、鈷基合金22(S22)、不銹鋼(316L)和鈦合金(TC4)]的摩擦學特性。此外，探討了金屬表面粗糙度與硬度對聚合物配副磨損量與磨損機理的潛在影響。研究發(fā)現(xiàn)，金屬表面粗糙度和金屬表面硬度對PEEK-FC30磨損量均無顯著影響。PEEK-FC30配副四種金屬均存在多向劃痕、凹坑和基體塑性形變等現(xiàn)象，這表明其主要磨損機制為纖維脫落、斷裂及三體顆粒導致的磨粒磨損。此外，四種金屬均產(chǎn)生了質(zhì)量損失，其中TC4氧化膜由于脆性導致其磨損量顯著。四種金屬表面均存在著多向劃痕，未發(fā)現(xiàn)聚合物轉(zhuǎn)移層。總體而言，鈷基合金的硬度較大、耐劃傷及耐腐蝕性能高，配副PEEK-FC30時的摩擦學性能更優(yōu)異，具有作為人工關節(jié)摩擦副材料的潛力。