钛合金与uhmwpe界面间的往复摆动

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1、中国矿业大学本科生毕业设计姓名：学号学院：材料科学与工程学院专业：材料科学与工程设计题目：钛合金与UHMWPE界面间的往复摆动摩擦磨损特性研究专题：指导教师：职称：教授职称：教授二O一三年六月徐州中国矿业大学毕业设计任务书学院材料学院专业年级科学09-3班学生姓名郝田青任务下达日期：2013年2月25日毕业设计日期：2013年2月25日至2013年6月9日毕业设计题目：钛合金与UHMWPE界面间的往复摆动摩擦磨损特性研究毕业设计主要内容和要求：针对人体颈椎人工关节的运动形式，本论文选用钛合金和超高分子量聚乙烯作为

2、研究对象，研究超高分子量聚乙烯球-钛合金窝在摆动角度分别为±2.5°、±5°、±7.5°，接触载荷分别为50N、100N、150N，润滑条件分别为干摩擦、模拟体液、牛血清条件下的往复摆动摩擦磨损特性。毕业设计要求为：1、毕业设计的学生应充分认识毕业论文对培养自己能力和素质的重要性，要以严肃认真的态度进行工作，要有高度的责任感和自觉感，力争高质量地完成毕业论文。2、毕业设计的学生既要虚心接受指导老师的指导，又要充分发挥主观能动性。要结合课题，独立思考，努力钻究，勇于实践，敢于创新。3、毕业论文期间要遵守学校及所在单

3、位的劳动纪律和规章制度，严格按照本科生毕业论文的要求和规范撰写毕业论文，不得虚假，不得抄袭，剽窃他人的论著或成果，并要求正文部分的字数不少于15000字，参考文献不少于25篇，其中英文文献不少于5篇。院长签字：指导教师签字：中国矿业大学毕业设计指导教师评阅书指导教师评语（①基础理论及基本技能的掌握；②独立解决实际问题的能力；③研究内容的理论依据和技术方法；④取得的主要成果及创新点；⑤工作态度及工作量；⑥总体评价及建议成绩；⑦存在问题；⑧是否同意答辩等）：成绩：指导教师签字：年月日中国矿业大学毕业设计评阅教师评阅书

4、评阅教师评语（①选题的意义；②基础理论及基本技能的掌握；③综合运用所学知识解决实际问题的能力；④工作量的大小；⑤取得的主要成果及创新点；⑥写作的规范程度；⑦总体评价及建议成绩；⑧存在问题；⑨是否同意答辩等）：成绩：评阅教师签字：年月日中国矿业大学毕业设计答辩及综合成绩答辩情况提出问题回答问题正确基本正确有一般性错误有原则性错误没有回答答辩委员会评语及建议成绩：答辩委员会主任签字：年月日学院领导小组综合评定成绩：学院领导小组负责人：年月日摘要在颈椎退变的治疗中，人工椎间盘置换术（TDR）具有保持手术节段正常活动度和

5、稳定性、改善邻近椎间隙内压力、减少邻近节段新发病率等优点，被认为是最有发展前景的脊柱生物力学重建技术。TDR使用的人工颈椎间盘中，球窝型人工椎间盘作为最常用的一种，其关节面间的摩擦磨损是影响TDR的重要因素。本文选用Ti6Al4V合金(TC4)窝和超高分子量聚乙烯（UHMWPE）球为配副材料，研究球窝型摩擦副在不同生物介质中往复摆动摩擦磨损性能。往复摆动角度分别为±2.5°、±5°、±7.5°，接触载荷分别为50N、100N、150N，润滑条件分别为干摩擦、模拟体液和小牛血清。利用摩擦副间摩擦系数变化、光学表面形

6、貌、UHMWPE的磨损量和磨屑粒度等分析其磨损机理。结果表明：摩擦副的磨损随往复摆动角度和接触载荷的增大而加剧。干摩擦条件下摩擦副的磨损状况最严重，钛合金的磨损以磨粒磨损和氧化磨损为主，UHMWPE的磨损以粘着磨损和磨粒磨损为主；在模拟体液、牛血清润滑条件下，摩擦系数、磨损量和表面擦伤均有不同程度的降低。润滑条件下磨损机理以粘着磨损和磨粒磨损为主，并存在少量的氧化磨损。关键词：人工椎间盘；钛合金；超高分子量聚乙烯；往复摆动；摩擦磨损特性ABSTRACTTotaldiscreplacement(TDR)canbeu

7、sedtoreplaceadegeneratedintervertebraldiscinthespine.It’samotionpreservationdevicewhichcanimprovepressurewithintheintervertebralspaceadjacentandreduceahighincidenceofadjacentdiscdegeneration.Therefore,TDRisconsideredasthemostpromisingspinalbiomechanicsreconst

8、ruction.OneimportantpartusedinTDRisartificialcervicaldisc.Amongcurrentdesigns,ball-and-socketcombinationisoneofthemostcommonartificialcervicaldiscs.Thefrictionandwearbetweenthebearingsurf