在进行人工关节置换手术后，关节囊被切除，无法分泌滑液来润滑摩擦界面，此时人工关节与臼杯之间主要靠体液润滑，如何将体液更加迅速、高效的运送到摩擦间隙对摩擦副的摩擦磨损有重要的影响。生物材料在人体内应用的关键是良好的亲水性和耐磨性。本文针对TC4钛合金设计一种主动吸收、输送体液的六边形表面织构，以减少人工关节摩擦磨损，提高寿命。对于非接触区域表面通过激光加工相爆炸在沟槽边缘及织构上布满重凝金属微凸起颗粒，并通过腐蚀的方式在整个表面上加工出一层亚微米级别的凹坑，这种处理极大增加了表面的粗糙度因子，提高了液滴在表面的铺展性，进而增强输送区域织构对润滑剂的吸收能力；对于摩擦接触区域，为了保证接触区域低粗糙度，对激光加工过的表面进行磨抛处理，然后为了保证亲水性再进行腐蚀和激光再加工处理，得到表面光洁度好的亲水表面。实验中采用超高分子量聚乙烯（UHMWPE）作为摩擦配副，润滑剂为模拟体液进行摩擦学测试，并通过SEM观测磨损表面，结果表明，含有吸收、输送区域的表面织构能保持摩擦系数稳定，表面磨损小，对照组中摩擦系数在某一时刻后会突然上升并且钛合金表面有严重黏着磨损痕迹。

 

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