中科院蘭州化物所新型人工骨關(guān)節(jié)替代材料研究獲得新進展
2012-03-01 來源：中國聚合物網(wǎng)
在中科院“百人計劃”和國家自然科學(xué)基金項目支持下，中國科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所固體潤滑國家重點實驗室閻興斌研究員帶領(lǐng)的低維材料摩擦學(xué)課題組在氧化石墨烯基超高分子量聚乙烯（UHMWPE）復(fù)合材料的摩擦學(xué)研究上獲得了新進展。
超高分子量聚乙烯，作為人工關(guān)節(jié)軟骨（關(guān)節(jié)臼）材料與金屬或陶瓷人工關(guān)節(jié)頭組合成目前臨床普遍采用的人工關(guān)節(jié)。然而，臨床實踐顯示，人造關(guān)節(jié)有效工作年限為10-15年，長期使用過程中產(chǎn)生的聚乙烯磨屑引起骨骼發(fā)炎，發(fā)生無菌性松動和假體脫落等問題需要更換新的人造關(guān)節(jié)，再次更換人工關(guān)節(jié)的手術(shù)費用和失敗率比首次更換高很多，導(dǎo)致經(jīng)濟損失和對患者身體的傷害。
研究人員為增強醫(yī)用超高分子量聚乙烯的耐磨性能，采用納米粒子增強復(fù)合材料技術(shù)，充分利用新型二維納米材料石墨烯的高強度、高模量、高硬度和低摩擦系數(shù)的突出特點，提高了石墨烯/UHMWPE復(fù)合材料摩擦磨損性能；同時，研究了石墨烯增強體在聚合物基復(fù)合材料摩擦過程中的組分、結(jié)構(gòu)與性能的演變規(guī)律以及石墨烯的潤滑機理和化學(xué)物理變化。相關(guān)結(jié)果發(fā)表在近期出版的Tribology Letters上。
GO/UHMWPE 復(fù)合材料的硬度與磨損率變化
與復(fù)合材料對磨后的氧化鋯球表面照片，(a): 0 wt%, (b): 0.1%, (c): 0.3 wt%, (d): 0.7wt%, (e): 1wt%, (f): 2wt% 和 (g): 3wt%.箭頭所指摩擦方向
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