異種金属生体材料接合部のフレッチング摩耗とすき間腐食に関する研究

异种金属生物材料接头微动磨损与缝隙腐蚀研究

基本信息

批准号：
09771106
负责人：
山田友久
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Kitasato University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至 1998
项目状态：
已结题

项目摘要

(実験方法)金属製人工関節骨頭しゅう動部材が最近見直されている,金属材料はセラミックスほど化学的に安定ではないため溶出金属量を極力少なくする必要がある.不働態膜維持性能を指標に各種金属対UHMWPEの摩擦による不動態膜損傷度について検討した。供試材料としてSUS316Lステンレス鋼,Co-28Cr-6Moコバルトクロム合金,Ti-6A1-4vチタン合金を用いた. Pin-on-Disk型一方向回転型摩擦試験機を用いて金属表面を種々の摩擦速度,静荷重条件で摩擦した.その間,ポテンチョスタット腐食試験測定機を用いて,不働態膜が破壊され金属と腐食液間の電位を測定し、摩擦時の不動態膜損傷度を,損傷度(%)=(腐食電位-自然電位)/(全破壊電位-自然電位)・100で定義した。ただし,全破壊電位とは同種金属で摩擦した場合の発生電位のことでこれによって不動態膜は完全に破壊されたものと見なした.(結果)いずれの金属も自然電位は0〜-0.02V(vs.SCE)であった.摩擦速度108mm/sでは,SUS316L鋼の不動態膜損傷度は摩擦面圧16Mpa以下で20%から55%に増大し,それ以上の摩擦面圧で50%から68%の値を維持した.Co-Cr合金はSUS316L鋼と類似の傾向を示したが摩擦面圧24MPaまで10%から60%の損傷度であった.またそれ以上の摩擦圧では60%の損傷度を維持した.チタン合金は摩擦面圧10MPaですでに損傷度は60-70%に達し,20MPa以降漸次増大し,50Mpaでは87%に達した.

（实验方法）最近对金属人造关节头滑动构件进行了审查，金属材料在化学上不如陶瓷，因此需要最小化洗脱金属的量。使用被动膜维护性能作为指数，研究了由各种金属和UHMWPE之间摩擦引起的被动膜的损害程度。 SUS316L不锈钢，CO-28CR-6MO钴铬合金和TI-6A1-4V钛合金被用作测试材料。金属表面在各种摩擦速率和静态载荷条件下使用二孔型单向旋转摩擦测试仪进行摩擦。在此期间，被动膜被打破，金属和腐蚀液体之间的电势被测量，摩擦过程中的损伤程度定义为损伤（％）=（腐蚀电位潜在的潜在）/（总击穿潜在的潜在 - 自然潜力）和100。但是，当摩擦与总体损坏相似时，总损坏的电位是完全损坏的损坏的电位，并且该损坏是完全崩溃的，并且该损坏是完全崩溃的，并且是在被释放的。（结果）所有金属的自然潜力均为0至-0.02V（vs. SCE）。在108mm/s的摩擦速度下，SUS316L钢的钝化膜的损害程度从16MPA或更低的摩擦表面压力上从20％增加到55％，而摩擦表面远远超过了。压力的值保持在50％至68％。 co-Cr合金显示出与SUS316L钢的类似趋势，但损伤为10％至60％，直至24mPa的摩擦表面压力。损害保持在较高的摩擦压力为60％。钛合金在10MPa的摩擦表面压力下已经达到60-70％，在20MPA后逐渐增加，在50MPA时达到87％。