石墨烯提高人造关节材料耐磨性

石墨烯提精密轴承高人造关节材料耐磨性

摘要 中科院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室研究员阎兴斌带领的低维材发电站料摩擦学课题组，在氧化石墨烯基超高分子量聚乙烯（UHMWPE）复合材料的摩擦学研究上获得新进展。相关成果日前发...

中科院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室研究员阎兴斌带领的低维材料摩擦学课题组，在氧化石墨烯基超高分子量聚乙烯（UHMWPE）复合材料的摩擦学研究上获得新进展。相关成果日前发表于国际期刊《摩擦学通冰激凌机讯》。

超高分子量聚乙烯作为人工关节软骨（关节臼）材料，与金属或陶瓷人工关节头组合成目前临床普遍采用的人工关节。然而，临床实践显示，人造关节有效工作年限为10至15年。长期使用过程中产生的聚乙烯磨屑会引起骨骼发炎，发生无菌性松动和假体脱落等问题，从而需要更功率器件换新的人造关节。再次更换人工关节的手术费用和失败率比首次更换高很多，导致经济损失，并对患者身体造成伤害。

阎兴斌等人为增强医用超高分子量聚乙烯的耐磨性能，采用纳米粒子增强复合材料技术，充分利用新型二维纳米材料石墨烯的高强度、高模量、高硬度和低摩擦系数的突出特点，提高了石墨烯/UHMWPE复合材料摩擦磨损性能；同时，他们研究了石墨烯增强体在聚合物基复合材料摩擦过程中的组分、结构与性能的演变规律以及石墨烯的润滑机理和化学物理变化。

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