课题基金基金详情
人工髋关节固定界面非稳态缝隙腐蚀与微动磨损的耦合作用研究
结题报告
批准号:
51971035
项目类别:
面上项目
资助金额:
60.0 万元
负责人:
岩雨
依托单位:
学科分类:
金属材料使役行为与表面工程
结题年份:
2023
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
岩雨
国基评审专家1V1指导 中标率高出同行96.8%
结合最新热点,提供专业选题建议
深度指导申报书撰写,确保创新可行
指导项目中标800+,快速提高中标率
客服二维码
微信扫码咨询
中文摘要
磨蚀产生的金属离子/磨屑是人工关节安全使用的主要瓶颈。关节股颈/头、股柄/骨水泥界面处于缝隙腐蚀的敏感范围,并会随着患者运动发生微动磨损,界面的缝隙宽度会周期性变化,诱发不稳定缝隙腐蚀。缝隙内部具有低pH值、低氧和高Cl离子浓度等特点,蛋白质的带电性会发生反转,结构极易变化。宏观滑动磨蚀已有完整体系,但微动磨损-缝隙腐蚀的耦合效应主要作用于表面钝化膜,磨蚀交互影响要比宏观滑动更加明显,不能简单套用宏观磨蚀的机理。申请人在多年研究磨蚀的基础上,利用电化学、CSAFM等方法,将开展微动磨损-缝隙腐蚀-蛋白质交互作用的研究,通过对微动磨蚀与钝化膜半导体特性的相互影响规律,建立微动磨损能量损失与缝隙腐蚀反应之间的模型,获得动态变化的H和Cl对微动模式(粘着、部分滑动)的影响规律;通过对蛋白质在不稳定缝隙中吸附/脱附动态变化的研究,解释非稳态微动磨蚀与蛋白质的相互作用机制,优化人工关节表面的设计。
英文摘要
Metallic ions and debris may potentially affect the long term health and safety issues for patients with artificial joint replacements. However, the origins of metallic ions and debris are not clear. In previous work, the applicant noticed that beside the bearing surfaces between the acetabular head and cup, severe corrosion also occurs at the head neck and the stem surface. The head neck and the stem surface are thought to be very stable. However, during the movement of patients, fretting can occur at these two interfaces. In addition, the crevice at these two interfaces various with the movement of patients. It is no longer a stable crevice. As a result, low pH, low concentration of oxygen and high Cl ions content, the charge that proteins carry can change. In this application, we want to understand the adsorption and desorption properties of proteins and explain the effect of crevice corrosion to proteins. By using electrochemical methods, the effect of local low surface potential induced by fretting will be studies. A relationship between the energy dispersion and corrosion reactions will be established. Ultimately, the synergistic effect between unstable crevice corrosion and fretting can be understood.
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1016/j.corsci.2022.110814
发表时间:2022-11
期刊:Corrosion Science
影响因子:8.3
作者:Shiyu Huang;W. Wu;Gang Han;Lelin Wang;Xinyuan Mei;Lijie Qiao;Yu Yan
通讯作者:Shiyu Huang;W. Wu;Gang Han;Lelin Wang;Xinyuan Mei;Lijie Qiao;Yu Yan
Lifecycle of cobalt-based alloy for artificial joints: From bulk material to nanoparticles and ions due to bio-tribocorrosion
用于人工关节的钴基合金的生命周期:由于生物摩擦腐蚀,从散装材料到纳米颗粒和离子
DOI:10.1016/j.jmst.2019.12.010
发表时间:2020-06
期刊:Journal of Materials Science & Technology
影响因子:10.9
作者:Wang Zhongwei;Yan Yu;Wang Yang;Su Yanjing;Qiao Lijie
通讯作者:Qiao Lijie
DOI:10.1016/j.apsusc.2020.146354
发表时间:2020-08
期刊:Applied Surface Science
影响因子:6.7
作者:Ke Zhou;Jiachen Chen;Tianqi Wang;Yanjing Su;L. Qiao;Yu Yan
通讯作者:Ke Zhou;Jiachen Chen;Tianqi Wang;Yanjing Su;L. Qiao;Yu Yan
DOI:10.1007/s11249-023-01721-8
发表时间:2023-03
期刊:Tribology Letters
影响因子:3.2
作者:Heng Liu;Jiachen Chen;Jiayi Kuang;Yu Yan
通讯作者:Heng Liu;Jiachen Chen;Jiayi Kuang;Yu Yan
DOI:10.2139/ssrn.4369220
发表时间:2023-07
期刊:SSRN Electronic Journal
影响因子:--
作者:Heng-Jia Liu;Xin Huang;Shiyu Huang;Lijie Qiao;Yu Yan
通讯作者:Heng-Jia Liu;Xin Huang;Shiyu Huang;Lijie Qiao;Yu Yan
TiZrNbTa系多主元合金元素间协同作用对钝化膜产生“遗传"效应的研究
  • 批准号:
    52371050
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    50万元
  • 批准年份:
    2023
  • 负责人:
    岩雨
  • 依托单位:
复合PVD涂层对非稳态缝隙腐蚀和微动磨损在仿生环境中交互作用的影响机理研究
  • 批准号:
    52111530132
  • 项目类别:
    国际(地区)合作与交流项目
  • 资助金额:
    10万元
  • 批准年份:
    2021
  • 负责人:
    岩雨
  • 依托单位:
复合PVD涂层对非稳态缝隙腐蚀和微动磨损在仿生环境中交互作用的影响机理研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    国际(地区)合作与交流项目
  • 资助金额:
    --
  • 批准年份:
    2020
  • 负责人:
    岩雨
  • 依托单位:
汽车用超高强度钢延迟断裂机理与应用基础研究
  • 批准号:
    U1964204
  • 项目类别:
    联合基金项目
  • 资助金额:
    227.0万元
  • 批准年份:
    2019
  • 负责人:
    岩雨
  • 依托单位:
汽车用高强高塑性中锰钢延迟开裂的机理及规律研究
  • 批准号:
    U1660104
  • 项目类别:
    联合基金项目
  • 资助金额:
    54.0万元
  • 批准年份:
    2016
  • 负责人:
    岩雨
  • 依托单位:
金属生物膜的形成机理及其润滑和耐磨蚀特性的研究
  • 批准号:
    51201011
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    25.0万元
  • 批准年份:
    2012
  • 负责人:
    岩雨
  • 依托单位:
国内基金
海外基金