水分对猪牙表面硬度和摩擦系数的影响_华李成

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1、第33卷第3期摩擦学学报Vol33No32013年5月TribologyMay，2013水分对猪牙表面硬度和摩擦系数的影响*华李成，郑靖，周仲荣(西南交通大学材料先进技术教育部重点实验室，四川成都610031)摘要:本文采用猪牙为研究对象，通过干燥和浸泡处理来控制猪牙釉质中的水分含量，利用维氏硬度仪和纳米压痕/划痕仪，研究了水分对离体生物硬组织力学性能和摩擦学特性的影响．结果表明:水含量能引起猪牙釉质表层硬度和摩擦系数的恢复性变化．猪牙表层硬度会随着水分的减少而升高，在水分再次增加后回落．猪牙表面摩擦系数随着水分的减少而降低，在水分再次增加后回升．关键词:猪牙釉质;水分;硬度;摩擦

2、系数中图分类号:TH117;O346文献标志码:A文章编号:1004－0595(2013)03－0262－05EffectofWaterContentontheHardnessandFrictionCoefficientofSwineTeethEnamel*HUALi－cheng，ZHENGJing，ZHOUZhong－rong(KeyLaboratoryforAdvancedTechnologyofMaterialofMinistryofEducation，SouthwestJiaotongUniversity，Chengdu610031，China)Abstract:Theme

3、chanicalpropertiesandmicro－frictionbehaviorofswinetoothwereinvestigatedaftervariousdryingtreatments，usingVicker＇sindentationtestmachineandnano－hardness/scratchtester．Moreover，therecoveryofswinetooth＇smechanicalpropertiesinwaterwasinvestigatedbyimmersingthedriedenamelspecimensindeionizedwater．T

4、heobjectiveofthisstudyistoexploretheeffectofwateronbiologicalhardtissue．Theresultsshowthatthehardnessandfrictioncoefficientofswinetoothenamelwereassociatedwithitswatercontent．Thesurfacehardnessofswinetoothenamelincreasedwiththereductionofwater，butthefrictioncoefficientofswinetoothenameldecreas

5、ed，andtheywererecoveredsignificantlyafterwater－immersingtreatment．Keywords:swinetoothenamel，water，hardness，frictioncoefficient［4－5］天然生物材料具有适应环境的生物系统和生存摩擦学展开了探讨和研究．水作为生命体中不本领，它们精巧的结构和形态及某些功能吸引了众可或缺的一部分，它在生物组织中的含量直接影响［1］［6］多的工程结构设计者和材料科学家的兴趣．摩擦了生命活动．骨骼和牙齿是人体中含水量最低的［7］学是研究相对运动的接触表面及其有关理论与实践组织，而牙釉

6、质水含量就更少，质量百分数仅占［2］［8］的一门学科，与生物系统相关的摩擦学问题又称4%左右．牙齿作为动物中最硬的组织结构，也是［3］生物摩擦学．对天然生物材料的研究，离不开对含水量最少的组织结构，对其表面力学性能和摩擦其摩擦学特性的研究．国内不少学者也已经对生物学特性进行研究可以为生物仿生提供一定的指导意Received11October2012，revised9December2012，accepted8March2013，availableonline28May2013．*Correspondingauthor．E－mail:zrzhou@home．swjtu．edu．cn，

7、Tel:+86－28－87600971．TheprojectwassupportedbytheNationalNaturalScienceFoundationofChina(51222511)，ProgramforNewCenturyExcellenttalentsinUniversity(NCET－10－0707)andSichuanYouthScience＆TechnologyFoundation(2012JQ0016)．优秀青年科学基金项目(51222511)、