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钛合金微弧氧化陶瓷膜的生物摩擦性能研究

由于性能优良，钛及其合金广泛用于植入医疗器械的制造，但钛硬度低，耐磨性不足，植入人体后易在和植入物组件、骨水泥、自然骨等的相对微动中产生严重磨损，释放出大量的钛离子，对周围软硬组织和远端器官造成潜在危害。鉴于此，本研究采用微弧氧化技术在Ti6A14V合金表面制备了富含Ca、P元素的微孔陶瓷膜，以期改善基体的耐磨性。以25%小牛血清润滑为润滑介质，依次开展了与Si3N4陶瓷球的滑动摩擦、微动摩擦，以及与牛骨和PMMA微动摩擦实验。结果显示，滑动摩擦实验表明微弧氧化处理使磨损率降低了近一个数量级；与Si3N4陶瓷球配副微动时，仅仅微孔的边缘被碾碎；与牛骨和PMMA的微动摩擦实验结果显示，微弧氧化陶瓷层的摩擦系数高于Ti6A14V，而且位移振幅越大摩擦系数越高，说明微弧氧化处理能有效阻止植入假体与骨组织或骨水泥之间的微动。