【编号】2023-58

【题名】PEEK-FC30配副多种医用合金的生物摩擦学性能

【作者】辛骅，牛昭予，陈棋棋等

【机构】陕西科技大学机电工程学院

【刊名】工程塑料应用（2023年08期）

【文摘】聚四氟乙烯、碳纤维和石墨烯复合增强型聚醚醚酮(PEEK-FC30)作为潜在的人工关节摩擦副，其生物摩擦学特性有待进一步探究。在小牛血清润滑条件下评估PEEK-FC30配副四种常用医用合金[钴基合金21(S21)、钴基合金22(S22)、不锈钢(316L)和钛合金(TC4)]的摩擦学特性。此外，探讨了金属表面粗糙度与硬度对聚合物配副磨损量与磨损机理的潜在影响。研究发现，金属表面粗糙度和金属表面硬度对PEEK-FC30磨损量均无显著影响。PEEK-FC30配副四种金属均存在多向划痕、凹坑和基体塑性形变等现象，这表明其主要磨损机制为纤维脱落、断裂及三体颗粒导致的磨粒磨损。此外，四种金属均产生了质量损失，其中TC4氧化膜由于脆性导致其磨损量显著。四种金属表面均存在着多向划痕，未发现聚合物转移层。总体而言，钴基合金的硬度较大、耐划伤及耐腐蚀性能高，配副PEEK-FC30时的摩擦学性能更优异，具有作为人工关节摩擦副材料的潜力。