γ射线辐照超高分子量聚乙烯结构和摩擦磨损性能的研究

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1、南京理工大举i颟士学位论文v射线辐照超搿分子量聚乙烯的结构和摩擦磨搦性熊摘要在人工关节的长期使用中，磨屑巴成为其失效的主要因索。本文分别以80、120、250、500kGy四种剂量对UHMWPE进行Y射线辐照及真空热处理改性。熏点研究了辐照及茭蕊处理瑟UHMWPE兹瑟梅秘摩擦塞臻谯戆戆影壤。本文利用XRD、FFIR、凝胶含墩实验等来研究辐照前后UHMWPE的分子结构、结晶状态的变化，并测壤样品的显微硬度和接触角，利用INSTRON材料试骧机测试榉器静控{率毪麓。在蒸镄窳、生瑾熬客满清条磐下，漂试竣毪耱嚣UHMWP

2、E豹瘴擦磨损性能，对磨面材料采用离子注入改性Ti6A14V合金和Si3N4、A1203陶瓷球，通过分析摩擦过程、计算磨损率和观察麟损表面形貌来综合分析UHMWPE的磨损机制。实验缝莱表明，移熬戆绣鑫褒、交联度、氧纯獾鼗窝显徽襞壤都蘧着辍照裁量夔增加而增加，但UHMWPE的韧性和辐照后断裂{率长率却下降了，出现延性列脆性的转变。摩擦磨损实验表明，辐照后I黼MWPE的磨损率减小了，真空热处理自&进一步提高UHMWPE的耐壤靛。随着辐熙测量静增加，UHMWPE的潦擐掘理发黛了交化：由未辐熙的糖着、塑程变形和鼙沟为主，转

3、交为徽袋绞的产生秘维小磨属的脱落，邸疲劳和轻微磨粒磨损为主，再变为疲劳、粘着和脆性断裂为童。关键谓：越嵩分子量聚忍爝￥射线辗照辐照藤处理交联号氧豫摩擦麟损性能Abstract硕士论文Ultra．highmolecularweightpolyethylene(UrMWPE)hasbeenwidelyusedasabearingmaterialintotaliointreplacemeutcomponentsforover35yeors．Al也0129hUHMWPEhasmanypropertiesmakingita

4、llexcellentchoiceforthisapplication，weal"istheprimarycauseoffailureiniointreplacementprostheses．Inthispaper,UHMWPEisirradiatedtodosesof80．120．250，500kGy,andttienpost-irradiationtreatedat130℃invacunmfor12h．Theeffectsofradiationandpost．irradiationla-eatmentonbo

5、ththemolecularstructure．mechanicaland订ibologiealpropertiesofUHMWPEareinvestigated．ThestructurechangesofUHMWPEfollowingirradi娟on．storageInairandheattreatmentarestudiedwithvarioustechniques．X-raydiffraction(XRD)isusedtocharacterizethecrystallinityofUHMWPE．There

6、lativeimportanceoferosslinkingandoxidationisstudiedwithfouriertransfollTIinfraredspectroscopy口Tm)andgelfractionobtainedbyex仃acfioninrefluxingboilingxylenesolventforl0h．Themechanicalpropertiesof骶atedandkin．trteatedUHMWPEaremeasuredonanINSTRONtester,andlribolog

7、icalpropertiesinvestigatedbyslidingagainstion-implantedTi6A14Vdisk,Si3N4andA1203ceramicballsunderdistilledwaterandsalinelubfication．ThemorphologiesoftheWOITIsurfacesareobservedwithopticalmicroscope．Asaresult．thecrystallinity,crosslinkingdegreeandoxidationinde

8、xareallincreasedwitlldose，whilethetoughnessandtheelongation砒breakdecrease．A儿irradiatedsamplesexhibitelowerwearratebuthigherfrictioncoefficientcomparedwitlltheBn．irradiatedoneThewearresist