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1、2010年11月润滑与密封Nov.2010第35卷第11期LUBRICATIONENGINEERINGVol35No11DOI:103969/jissn0254-0150201011012*射线辐照对超高分子量聚乙烯性能的影响吴高峰刘金龙孙建华刘洪涛(中国矿业大学材料科学与工程学院江苏徐州221116)摘要:分别对剂量为120,250,500kGy辐照交联和普通未处理的超高分子量聚乙烯(UHMWPE)4种样品进行划痕性能、接触角、表面硬度、蠕变性能和结晶度等测试,并在UMT多功
2、能摩擦试验机上考察不同辐照剂量下交联UHMWPE的摩擦磨损性能。结果表明:UHMWPE样品的稳定划痕系数在035~05之间;随着辐照剂量的增加,接触角减小,润湿性能改善;辐照后UHMWPE的球压硬度比未处理的高,其中500kGy辐照剂量的样品是未处理的145倍;辐照后UHMWPE的抗蠕变性能好,结晶度比未处理的高;辐照后UHMWPE的磨损率比未处理的小,其中辐照剂量为120kGy处理后的UHMWPE磨损率最小。关键词:射线辐照;超高分子量聚乙烯;摩擦;磨损;磨损率中图分类号:TH1171文献标
3、识码:A文章编号:0254-0150(2010)11-053-5EffectsofGammaRayRadiationonthePropertiesofUltrahighMolecularWeightPolyethyleneWuGaofengLiuJinlongSunJianhuaLiuHongtao(SchoolofMaterialsScienceandEngineering,ChinaUniversityofMining&Technology,XuzhouJiangsu221116,China
4、)Abstract:Sometribologicaltestssuchasscratchproperty,angleofcontact,surfacehardness,creeppropertyandcrystallinitywereinvestigatedonthesamplesofultrahighmolecularweightpolyethylene(UHMWPE)includinguntreatedandcrosslinkedunderthedosesof120,250,500kGy.The
5、tribologicalpropertiesofthesamplesofUHMWPEunderdifferentdoseswereperformedonaUMTIIMicrotribometer.TheexpermientalresultsshowthatthestablescratchcoefficientofUHMWPEsamplesisbetween035and05.Withtheincreasingoftheradiationdose,theangleofcontactdecreases,
6、sothewettingpropertyismiproved.Theradiatedsampleshavehigherballindentationhardnessvalues,bettercreepresistanceandhighercrystallinitythantheuntreatedone,andthesamplecrosslinkedunderthedoseof500kGyshowsanmiprovementofhardnessvalueby145percent.Theresultsof
7、frictionandweartestshowthattheradiatedsamplesexhibitalowerwearratecomparedwiththeuntreatedone,inwhichthesamplecrosslinkedunderthedoseof120kGyhasthelowestwearrate.Keywords:rayirradiation;ultrahighmolecularweightpolyethylene;friction;wear;wearrate[3]超高
8、分子量聚乙烯(UHMWPE)具有优异的物损;在长期的使用过程中,因表面硬度低、抗蠕变理和机械性能、生物相容性和化学稳定性、抗冲击性性能差、耐磨性差,并且易于老化,不断地产生亚微及耐腐蚀性,作为生物材料应用于人工关节已经有尺寸的磨屑易引起骨骼发炎,发生无菌松动,加重患[1-2][9-11]40多年的历史。为了提高UHMWPE的使用性者的痛苦,降低了人工关节的使用寿命。因此能,研究人员对其进行了填充、离子注入、辐射交联改善UHMW
