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1、第41卷第6期塑料工業(yè)CHINAPLASTICSINDUsTRY·87-2013年6月不同冷速下超高摩爾質(zhì)量聚乙烯性能變化的研究：l=任洋洋，婁家佳，宋威(中國(guó)礦業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇徐州221ll6)摘要：采用超高摩爾質(zhì)量聚乙烯(UHMWPE)粉體為原料，通過(guò)模壓成型，分別在爐、空氣、水、液氮中冷卻來(lái)改變其冷卻速度。對(duì)不同冷速下的UHMWPE樣品進(jìn)行硬度、拉伸、接觸角、摩擦磨損測(cè)試。利用SEM觀察試樣磨損形貌，DSC測(cè)試樣品結(jié)晶度。結(jié)果表明：隨著冷卻速度的增大，試樣的結(jié)晶度降低；隨著結(jié)晶度的增加，試樣的硬度、屈服強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度和抗蠕變性能提
2、高，但是試樣的延伸率下降，同時(shí)試樣表面潤(rùn)濕性降低。在25％小牛血清潤(rùn)滑條件下，隨著結(jié)晶度的增加，UHMWPE的摩擦因數(shù)和磨損量降低，耐磨性提高。關(guān)鍵詞：人工關(guān)節(jié)；超高摩爾質(zhì)量聚乙烯；冷缺速度；結(jié)晶度；生物摩擦學(xué)DOI：10．3969／j．issn．1005—5770．2013．06．023中圖分類(lèi)號(hào)：TQ325．12文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1005—5770(2013)06—0087—05ThePerformanceChangesofUHMWPEinDiferentCoolingRateRENYang。yang，LOUJia-jia，SONGWei(
3、SchoolofMaterialsScienceandEngineering，ChinaUniversityofMiningandTechnology，Xuzhou221116，China)Abstract：Inthispaper，UHMWPEpowderwasusedasrawmaterialstoprepareUHMWPEsamplesbythermalcompressionmoldingmethod，andthentheywerecoolseparatelyinfurnace，air，waterandliquidnitrogen．Forthes
4、amplesacquiredunderdifferentcoolingrate，thehardnesstest，tensiletest，contactangletest，frictionandweartestofUHMWPEspecimenwereevaluated．ThewearmorphologyandcrystallinityofthesampleswasevaluatedusingSEMandDSC．Theresultsshowedthatcrystallinityofthesamplesdecreasedwiththeincreaseoft
5、hecoolingrate．Withtheincreaseofcrystallinitydegree，thehardness，theyieldstrength，tensilestrengthandcreepresistanceofUHMWPEsamplewereimproved，buttheelongationandthewetpropertyofUHMWPEsamplesdecreased．Inthelubricantconditionof25％bovineserum，thefrictioncoeficientandwearlossdecrease
6、dwiththeincreaseofthedegreeofcrystallinity，whichrepresentedbetterweal"resistance．Keywords：ArtificialJoint；UHMWPE；CoolingRate；CrystalDegree；BiotribologyProperty超高摩爾質(zhì)量聚乙烯(UHMWPE)在長(zhǎng)期應(yīng)用原因，結(jié)論對(duì)于開(kāi)發(fā)高性能人工關(guān)節(jié)，提高置換假體過(guò)程中，產(chǎn)生氧化、磨損以及磨屑積聚，容易引起骨的穩(wěn)定性有一定的參考價(jià)值。質(zhì)溶解，發(fā)生無(wú)菌松動(dòng)，從而加重了患者的痛苦，降1實(shí)驗(yàn)部分低了人工關(guān)節(jié)的使用壽
7、命。目前多數(shù)學(xué)者重點(diǎn)研究1．1實(shí)驗(yàn)材料UHMWPE人工關(guān)節(jié)材料的改性，并主要集中在離子UHMWPE：粉末狀，摩爾質(zhì)量為9×10。g／mol，注入、填充、交聯(lián)等方面，鮮有通過(guò)改變成型工藝，CelaneseIntTradingCoLtd。來(lái)改變UHMWPE的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，從而改善其性能。熱1．2主要設(shè)備及儀器處理可以改變UHMWPE內(nèi)分子鏈的排列方式，從而平板硫化機(jī)：XLB—D500T，湖州宏久橡膠機(jī)械影響聚合物結(jié)晶度、力學(xué)性能和摩擦學(xué)行為。因此，廠；差熱分析儀：DSC’100，南京大展幾點(diǎn)技術(shù)研究本文通過(guò)對(duì)UHMWPE成型過(guò)程中采用不同的冷卻方所；電子萬(wàn)能
8、試驗(yàn)機(jī)：WDW。20，上海研潤(rùn)光機(jī)科技式，研究冷卻速度對(duì)UHMWPE性能的影響并分析其有限公司；接觸角測(cè)量?jī)x
