Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Hành vi ma sát của polyethylene có trọng lượng phân tử siêu cao trong mô phỏng khớp hông
Tóm tắt
Bài báo này nghiên cứu ảnh hưởng của các tham số ép phun khác nhau đến các tính chất ma sát của polyethylene có trọng lượng phân tử siêu cao (UHMWPE). Các tính chất ma sát như hệ số ma sát và tỷ lệ mòn được thu nhận từ kết quả thí nghiệm của mô phỏng khớp hông, được thiết kế và chế tạo tại phòng thí nghiệm. Sera bò được sử dụng làm chất bôi trơn trong nghiên cứu này. Ngoài ra, độ cứng của mẫu cũng được khảo sát. Các tham số ép phun mà nghiên cứu này thay đổi bao gồm nhiệt độ chảy, tốc độ ép và thời gian nén. Kết quả cho thấy rằng tải trọng tiếp xúc và nhiệt độ chảy ảnh hưởng chủ yếu đến hành vi ma sát của UHMWPE. Một bản đồ cơ chế mòn đã được phát triển để nghiên cứu cơ chế mòn chiếm ưu thế ảnh hưởng đến hành vi mòn của UHMWPE. Kỹ thuật SEM được sử dụng để nghiên cứu cấu trúc bề mặt của UHMWPE sau khi mòn. Các cơ chế mòn chiếm ưu thế qua nghiên cứu của chúng tôi bao gồm ép, xước, cày, biến dạng dẻo và mòn do mỏi.
Từ khóa
#UHMWPE #hành vi ma sát #mô phỏng khớp hông #ép phun #cơ chế mònTài liệu tham khảo
BomBac D, Brojan M, Fajfar P, et al. Review of materials in medical applications. Materials and Geoenvironment, 2007, 54: 471–499
Croop Brian, Lobo H. Mechanical and visco-elastic properties of UHMWPE for in-vivo applications. SPE European Conference on Medical Polymers, 2010
Rezaei M, Ebrahimi N G, Shirzad A. Study on mechanical properties of UHMWPE/PET composites using robust design. Iranian Polymer Journal, 2006, 15(1): 3–12
Fouad H, Mourad A H I, Barton D C. Effect of pre-heat treatment on the static and dynamic thermo-mechanical properties of ultrahigh molecular weight polyethylene. Polymer Testing, 2005, 24(5): 549–556
Schwartz C J, Bahadur S, Mallapragada S K. Effect of crosslinking and Pt-Zr quasicrystal fillers on the mechanical properties and wear resistance of UHMWPE for use in artificial joints. Wear, 2007, 263(7–12): 1072–1080
Wang S, Ge S. The mechanical property and tribological behavior of UHMWPE. Effect of molding pressure. Wear, 2007, 263(7–12): 949–956
Kuo H-C, Jeng M-C. Effects of part geometry and injection molding conditions on the tensile properties of ultra-high molecular weight polyethylene polymer. Materials & Design, 2010, 31(2): 884–893
Kuo H-C, Jeng M-C. The influence of injection molding on tribological characteristics of ultra-high molecular weight polyethylene under dry sliding. Wear, 2010, 268(5–6): 803–810
Ge S, Wang S, Huang X. Increasing the wear resistance of UHMWPE acetabular cups by adding natural biocompatible particles. Wear, 2009, 267(5–8): 770–776
Tretinnikov O N, Ogata S, Ikada Y. Surface cross-linking of polyethylene by electron beam irradiation in air. Polymer, 1998, 39(24): 6115–6120
Xue Y, Wu W, Jacobs O, et al. Tribological behaviour of UHMWPE/HDPE blends reinforced with multi-wall carbon nanotubes. Polymer Testing, 2006, 25(2): 221–229
Unal H, Mimaroglu A. Friction and wear behavior of unfilled engineering thermoplastics. Materials & Design, 2003, 24(3): 183–187
Jeng M C, Fung C P, Li T C. The study on the tribological properties of fiber-reinforced PBT composites for various injection molding process parameters. Wear, 2002, 252(11–12): 934–945
Chand N, Dwivedi U K, Sharma M K. Development and tribological behaviour of UHMWPE filled epoxy gradient composites. Wear, 2007, 262(1–2): 184–190
Williams J A. Wear modelling: analytical, computational and mapping: a continuum mechanics approach. Wear, 1999, 225–229: 1–17
Srinivasan V, Karthikeyan R, Ganesan G, et al. Comparative study on the wear behavior of long and short glass fiber reinforced plastics. Metals and Materials International, 2010, 16(2): 205–212
Ge S, Wang S, Gitis N, et al. Wear behavior and wear debris distribution of UHMWPE against Si3N4 ball in bidirectional sliding. Wear, 2008, 264(7–8): 571–578