激光干涉制備人工髖關(guān)節(jié)仿生微納結(jié)構(gòu)表面技術(shù)的研究.pdf

1、自然界中動(dòng)植物在進(jìn)化過程中體表形成的特殊織構(gòu)給了人類很多啟發(fā)。尤其是織構(gòu)陣列減小摩擦技術(shù)領(lǐng)域。通過研究現(xiàn)有生物的表面微納結(jié)構(gòu)來開發(fā)新技術(shù)，即用仿生學(xué)原理實(shí)現(xiàn)表面仿生微結(jié)構(gòu)的制備，將會(huì)為現(xiàn)有醫(yī)學(xué)、工業(yè)、軍事等日常生活的各個(gè)領(lǐng)域提供新原理、新方法、開拓新途徑。
　　本文結(jié)合表面織構(gòu)與摩擦的關(guān)系，以人工髖關(guān)節(jié)材料-鈷鉻鉬合金為研究對(duì)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(jié)構(gòu)。采用不同的激光參數(shù)對(duì)鈷鉻鉬合金材料進(jìn)行表面改性

2、，通過激光瞬時(shí)高溫使材料表面熔化形成高度有序的酒窩陣列結(jié)構(gòu)。改變激光參數(shù)，如曝光時(shí)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(yàn)機(jī)和MH-60顯微硬度計(jì)對(duì)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(jìn)行評(píng)價(jià)。同時(shí)對(duì)表面改性前后的樣品進(jìn)行生物相容性評(píng)價(jià)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，激光織構(gòu)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(shí)，硬度值提高到556