国家重点实验室开放基金(SKLTKF08A01)
- 作品数：13 被引量：56H指数：5
- 相关作者：王庆良张磊刘庆华孙彦敏董建东更多>>
- 相关机构：中国矿业大学徐州工程学院更多>>
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- 相关领域：金属学及工艺医药卫生一般工业技术化学工程更多>>
- 等离子喷涂Cr_3C_2/MoS_2复合自润滑涂层的摩擦学性能被引量：3
- 2011年
- 等离子喷涂工艺作为一种表面强化方法,已广泛应用于耐磨、减摩、耐蚀和耐高温等功能涂层的制备。采用等离子喷涂技术,在Q235钢表面制备Cr3C2和Cr3C2/MoS2复合自润滑涂层。对涂层的耐磨特性进行摩擦磨损实验研究,测定显微硬度,并分析涂层的微观结构和物相组成。结果表明,Cr3C2及Cr3C2/MoS2复合涂层的表面硬度平均提高近9倍;在室温干摩擦条件下,Cr3C2型喷涂层的抗磨性能比Q235基体有大幅度提高,加入一定量的MoS2即可维持Cr3C2型涂层的高硬度和抗磨损性能,又可有效降低摩擦因数。
- 董衍林张磊董建东
- 关键词：等离子喷涂CR3C2MOS2摩擦学
- γ射线辐照交联超高分子量聚乙烯的摩擦学性能被引量：1
- 2010年
- 采用不同剂量γ射线对UHMWPE进行表面辐照处理,制备了辐照交联UHMWPE材料,测定了其结晶度和表面硬度.利用UMT-II型摩擦磨损试验机,考察了25%小牛血清润滑条件下的摩擦磨损性能.实验结果表明:随γ射线辐照剂量的增加,交联UHMWPE的结晶度和表面硬度均增大,二者具有相同的变化规律;小牛血清润滑条件下,交联UHMWPE的摩擦系数高于未辐照样品,但辐照UHMWPE的磨损率降低,耐磨损性能明显提高;未辐照样品的磨损机理主要表现为粘着磨损和塑性变形,辐照样品则表现为疲劳磨损和磨粒磨损.
- 黄传辉刘庆华张磊王庆良
- 关键词：超高分子量聚乙烯Γ射线辐照结晶度
- 锻造和铸造CoCrMo合金的摩擦学性能研究被引量：9
- 2010年
- 选用医用锻造和铸造CoCrMo合金材料,利用UMT-II型摩擦磨损试验机,综合考察并比较了不同载荷条件下,25%小牛血清润滑时的摩擦磨损性能,分析了磨损机理.实验结果表明:锻造和铸造CoCrMo合金的物相主要由α-CoCr和ε-CoCr固溶体相组成.锻造合金含有较高的α-CoCr相,铸造合金则含有较高的ε-CoCr相,锻造合金的显微硬度略高于铸造合金.25%小牛血清润滑条件下,不同载荷条件下锻造和铸造CoCrMo合金的摩擦系数具有相同的变化规律.低载荷时,锻造CoCrMo合金的摩擦系数略高于铸造合金,高载荷时,二者的摩擦系数相当.锻造和铸造CoCrMo合金的磨损皆为混合磨损机制,即犁沟磨损为主,并伴有磨粒磨损和疲劳磨损.
- 王庆良张磊董建东孙彦敏
- 关键词：显微硬度
- 人工关节改性材料的生物摩擦学研究被引量：12
- 2009年
- 目的研究不同人工关节材料的改性技术及生物摩擦学性能,为新型人工关节设计提供可靠的技术与理论基础。方法选用表面渗碳、微弧氧化和氮离子注入技术对钛合金表面进行改性,提高其耐磨损性能;超高分子量聚乙烯采用填充改性技术,制备了UHMWPE/BHA、UHMWPE/NC和UHMWPE/VE复合材料,通过提高UHMWPE关节假体的承载能力和蠕变抗力,降低其磨损率。结果(1)钛合金的表面改性可获得结合性能良好的表面陶瓷层,可有效提高钛合金的耐磨损性能。(2)超高分子量聚乙烯的填充改性,可获得耐磨损性能良好的关节复合材料,有效减少超高分子量聚乙烯磨损颗粒的产生并降低其磨损颗粒引起的生物学反应。
- 葛世荣王庆良
- 关键词：人工关节钛合金超高分子量聚乙烯
- 超高分子量聚乙烯表面沉积类金刚石膜的摩擦磨损性能被引量：7
- 2010年
- 利用射频等离子体增强化学气相沉积(RF-PECVD)技术在超高分子量聚乙烯(UHMWPE)表面制备类金刚石(DLC)膜,用激光拉曼(Raman)光谱仪和扫描电子显微镜(SEM)分析了DLC膜的形貌及结构特征,纳米硬度法测定DLC膜的纳米硬度。并在UMT-Ⅱ型摩擦磨损试验机上评价了DLC膜在牛血清溶液润滑条件下的摩擦磨损性能。结果表明,UHMWPE表面制备的DLC膜具有典型类金刚石薄膜的Raman光谱特征,属含氢a-C:H膜。表面沉积DLC膜可有效提高UHMWPE的表面硬度,改善表面润湿性能。25%牛血清润滑条件下,DLC膜UHMWPE的摩擦因数有所升高,但磨损率则有明显下降。UHMWPE磨损表面存在严重的犁削磨损和塑性变形,DLC膜磨损表面主要以剥层磨损为主。
- 孙彦敏王庆良张磊沈涵
- 关键词：UHMWPE类金刚石薄膜等离子体增强化学气相沉积
- 仿生UHMWPE关节软骨材料的静态黏弹性研究被引量：2
- 2010年
- 目的通过蠕变、应力松弛和蠕变回复等实验评价多孔梯度UHMWPE仿生软骨材料的静态黏弹性能。方法采用模板-滤取(T-L)法制备多孔梯度UHMWPE仿生软骨材料,扫描电镜观察多孔组织结构,压汞仪测量多孔层的孔隙率和孔径分布特征,平头压痕实验测定多孔梯度UHMWPE材料的蠕变、应力松弛和蠕变回复性能。结果 T-L法制备的UHMWPE梯度多孔层与基体的结合良好,随NaCl含量的增加,孔隙率增大,孔径尺寸分布范围扩大。蠕变变形和模量随时间呈非线性增加,应力松弛应力和模量非线性降低,对冲击载荷的缓冲能力明显高于致密UHMWPE。实验表明,具有合理孔隙率的U50和U60样品与致密UHMWPE材料回复性能相近,但过高的孔隙率造成蠕变回复的塑性变形增加。结论多孔梯度结构UHMWPE材料的弹性增加,应变响应速度提高,有利于改善摩擦副的接触润滑状态,减轻材料的磨损。
- 刘庆华王庆良沈涵玄加申
- 关键词：多孔性应力松弛黏弹性仿生
- 多孔梯度超高分子量聚乙烯的摩擦学性能研究被引量：3
- 2010年
- 采用模板-滤取法(T-L法)制备了超高分子量聚乙烯(UHMWPE)多孔梯度板材料.采用面与面接触方式,测定多孔UHMWPE梯度板的压痕硬度,利用UMT-Ⅱ型微摩擦磨损试验机,测试了质量浓度为25%小牛血清润滑条件下的摩擦学性能,借助Stribeck曲线对其润滑机理进行了分析讨论.结果表明:多孔结构能明显改善UHMWPE材料的表面润湿性能.多孔梯度材料的蠕变特征符合5个参数关联指数ExpAssoc函数模型,压痕硬度则随孔隙率的增加而降低.质量浓度为25%小牛血清润滑条件下,致密UHMWPE属典型边界润滑,多孔UHMWPE在高速区形成混合润滑,摩擦因数比致密UHMWPE有明显降低.
- 王庆良玄加申刘庆华
- 关键词：压痕硬度
- 锻造CoCrMo合金渗碳的摩擦学性能研究被引量：4
- 2010年
- 采用气体渗碳技术,对医用锻造CoCrMo合金进行表面渗碳处理来改善其耐磨性能。利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和显微硬度计分别对渗碳层的微观组织、物相组成和显微硬度进行了表征。用三维形貌仪测量表面粗糙度并分析磨损后的表面。采用销盘接触方式,借助UMT-Ⅱ型微摩擦磨损试验机,考察了25%小牛血清润滑条件下的摩擦学性能。试验结果表明,锻造CoCrMo合金渗碳层中形成了硬质Cr3C2相,这是一种致密的颗粒组织。试样的硬度值由未处理的341HV增加到渗碳后的509HV。25%小牛血清润滑条件下,渗碳合金的摩擦因数略有升高。与未处理试样相比,渗碳后锻造CoCrMo合金的磨损率降低了40%。未处理CoCrMo合金磨损表面存在宽且深的犁沟和疲劳破坏形成的剥落坑;渗碳试样表面仅表面为浅且窄的划痕。说明渗碳CoCrMo合金渗层中形成的硬质Cr3C2相可以明显提高CoCrMo合金的耐磨性能。
- 董建东王庆良张磊
- 关键词：气体渗碳摩擦学性能
- 柠檬酸和EDTA-2Na对钛合金微弧氧化膜性能的影响被引量：3
- 2009年
- 为研究柠檬酸(CA)和乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na)对钛合金微弧氧化膜性能的影响,在含有Ca,P元素的溶液中对钛合金进行微弧氧化处理,对添加配位剂前后陶瓷膜的化学成分、微观形貌、润湿性能和显微硬度进行了研究。结果表明,CA和EDTA-2Na均能促进微弧氧化膜中羟基磷灰石的形成,其中CA使氧化膜中Al的比例降低至2.7%;EDTA-2Na则促进CaTiO3的形成,并使氧化膜表面Ca/P原子百分比提高至1.83。加入上述两种配位剂后,微弧氧化膜均能保持良好的润湿性能。虽然加入配位剂后氧化膜的显微硬度有所下降,但仍接近Ti6Al4V合金基体硬度的2倍。
- 史兴岭王庆良孟云君
- 关键词：微弧氧化钛合金配位剂润湿性显微硬度
- 多孔梯度超高分子量聚乙烯材料的制备与表征被引量：1
- 2012年
- 以医用超高分子量聚乙烯(UHMWPE)为原料,NaCl(分析纯)粉体为造孔剂,采用模板滤取法(T-L法)制备不同孔隙率的多孔梯度UHMWPE仿生软骨材料,并采用多种方法对制备试样进行表征。结果表明,制备试样为均匀多孔结构,且NaCl提纯率为97%以上;随NaCl添加量增加,孔隙率、渗透率明显提高;吸水速率、失水率均随时间延长呈非线性增加。
- 沈涵王庆良玄甲申
- 关键词：微观形貌
