激光干涉制備人工髖關節(jié)仿生微納結構表面技術的研究.pdf

1、自然界中動植物在進化過程中體表形成的特殊織構給了人類很多啟發(fā)。尤其是織構陣列減小摩擦技術領域。通過研究現(xiàn)有生物的表面微納結構來開發(fā)新技術，即用仿生學原理實現(xiàn)表面仿生微結構的制備，將會為現(xiàn)有醫(yī)學、工業(yè)、軍事等日常生活的各個領域提供新原理、新方法、開拓新途徑。
　　本文結合表面織構與摩擦的關系，以人工髖關節(jié)材料-鈷鉻鉬合金為研究對象，利用激光干涉光刻在鈷鉻鉬合金表面制備微納仿生微陣列結構。采用不同的激光參數(shù)對鈷鉻鉬合金材料進行表面改性

2、，通過激光瞬時高溫使材料表面熔化形成高度有序的酒窩陣列結構。改變激光參數(shù)，如曝光時間、能量密度、偏振態(tài)、入射角等，制備不同周期、深度的陣列圖形。利用RTEC摩擦磨損試驗機和MH-60顯微硬度計對樣品激光干涉光刻表面改性前后的摩擦磨損性能以及硬度參數(shù)進行評價。同時對表面改性前后的樣品進行生物相容性評價。實驗結果顯示，激光織構化處理使Co-Cr-Mo材料摩擦副摩擦系數(shù)由0.291降低到0.120，摩擦性能優(yōu)化64％。同時，硬度值提高到556