PEEK/UHMWPE复合材料的制备与性能研究

摘要

聚醚醚酮(PEEK)因其具有优异的耐磨性和生物相容性,被认为是人工关节的理想替代材料.本文采用真空热压法制备了PEEK及PEEK/UHMWPE复合材料,对材料的洛氏硬度、润湿性能进行测试,利用红外吸收光谱评价了复合材料分子结构及结晶状况,利用MM-200摩擦磨损实验机考察了填充含量、摩擦副和润滑条件对PEEK及其复合材料摩擦学性能的影响.结果表明,随着UHMWPE的填充量增加,复合材料硬度下降,而润湿性及结晶状况有所改善.填充UHMWPE后PEEK摩擦系数下降幅度很大.两种摩擦副中,CoCrMo合金配副下摩擦系数低,磨损率高,Si3N4陶瓷环配副下结果相反.血清润滑下PEEK/20％UHMWPE与CoCrMo合金配副时磨损率最低,其值为0.73×10-6mm3(N.m)-1.血清溶液润滑条件下,PEEK/20％UHMWPE磨损表面比较光滑,几乎没有粘着和犁耕所形成的斑痕,仅有微切削的痕迹,磨损方式主要以轻微磨粒磨损为主.