人工關節摩擦磨損測試

1. 人工關節摩擦磨損測試介紹：

 仿生材料是從分子水平上模擬天然物質的結構特點和生物功能，進而開發出類似甚至超越原天然物質功能的新型材料。仿生關節摩擦系數指標是評價其使用性能關鍵因素之一。上海保圣TA.XTC-20摩擦磨損測試儀、美國Center for Tribology（CETR）材料表面力學及摩擦磨損測試儀器，UMT系列多功能摩擦磨損測試儀摩擦系數測試。

上海保圣TA.XTC-20摩擦磨損測試儀對各種材料，薄膜/涂層/改性層，固態或液態的潤滑層，潤滑油和潤滑劑的力學、摩擦學特性和實際工況的研究及其評價的測試系統。被測樣品可以是尺寸直徑從納米尺度（如納米碳管）到幾百毫米的任何形狀物體。

上海保圣TA.XTC-20摩擦磨損測試儀可廣泛的應用于材料摩擦系數測試、薄膜涂層摩擦測試、生物組織摩擦測試、化工材料的摩擦測試、石油產品的摩擦測試、微電子表面的摩擦測試、微型傳感器、半導體材料、自動控制、航空航天、汽車工業及機械工具的材料研究和開發，還可以應用于工業產品的失效與可靠性的評價、質量控制及檢驗；也可以按所有的ASTM 和多種ISO的標準進行試驗測量。同時也可以向各類不同領域中的用戶提供檢測服務。

上海保圣TA.XTC-20摩擦磨損測試儀可進行材料表面力學及摩擦磨損測試，應用與人工關節摩擦磨損測試、牙齒摩擦磨損測試、人造心脹瓣膜摩擦磨損測試、人造皮膚摩擦磨損測試、外柯手術縫合線和注射針摩擦磨損測試、仿生關節潤滑液摩擦磨損測試、關節潤滑劑摩擦磨損測試、關節軟組織摩擦磨損測試、仿生生物材料摩擦磨損測試、大腦仿生材料摩擦磨損測試、硅膠仿生材料摩擦磨損測試、水凝膠仿生材料摩擦磨損測試、液態仿生材料摩擦系數、人造纖維摩擦磨損測試、人造骨摩擦磨損測試、人造關節潤滑油摩擦磨損測試、人造腦組織多功能摩擦磨損測試等。

本次實驗采用TA.XTC-20摩擦磨損測試儀對仿生關節滑液進行往復摩擦實驗，從而評估仿生關節滑液摩擦系數。

2 使用儀器：

上海保圣TA.XTC-20，是針對科研領域推出的高精度、高穩定性物性測定儀器，特別適用于精密科研領域的化工、醫藥、生物材料等樣品物性品質測定。

儀器采用國際頂級力量感應元、高性能穩定電機及耐磨轉軸，延續了TA型號儀器優良的軟件控制及自動分析數據的性能，品質*，操作智能，且價格便宜，該款質構儀特別適用于食品、醫藥、生物材料、化工領域的材料物性學的研究及教學。

3 實驗步驟：

3.1測試樣品：

某課題研發組提供仿生關節滑液

3.2測試方法

采用往復摩擦實驗模式，設定往復5次運動。

3.3 測試裝置

上海保圣往復摩擦裝置、法向力100gf

4 數據分析：

4.1 關節滑液往復摩擦實驗數據

圖4.1 關節滑液往復摩擦曲線圖譜

表4.1  關節滑液往復摩擦物性測定數據

人工關節摩擦磨損測試結果

本次實驗采用上海保圣TA.XTC-20摩擦磨損測試裝置對某種仿生關節滑液摩擦系數進行測試，采用往復摩擦測試動作，獲取法向力為100gf條件下的摩擦力數值，根據實驗曲線圖顯示在往復運動過程中，摩擦力呈現一定變化，對摩擦力進行分析統計，計算出本次實驗樣品的摩擦系數為0.07677。以上數據可以為該仿生關節滑膜性能進行評估，同時可以作為預實驗數據對之后的納米劃痕實驗及磨損實驗提供數據參考。