仿生關(guān)節(jié)摩擦系數(shù)測試

1. 仿生關(guān)節(jié)摩擦系數(shù)測試介紹：

 仿生材料是從分子水平上模擬天然物質(zhì)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和生物功能，進(jìn)而開發(fā)出類似甚至超越原天然物質(zhì)功能的新型材料。仿生關(guān)節(jié)摩擦系數(shù)指標(biāo)是評價其使用性能關(guān)鍵因素之一。上海保圣TA.XTC-20摩擦磨損測試儀、美國Center for Tribology（CETR）材料表面力學(xué)及摩擦磨損測試儀器，UMT系列多功能摩擦磨損測試儀摩擦系數(shù)測試。

上海保圣TA.XTC-20摩擦磨損測試儀對各種材料，薄膜/涂層/改性層，固態(tài)或液態(tài)的潤滑層，潤滑油和潤滑劑的力學(xué)、摩擦學(xué)特性和實(shí)際工況的研究及其評價的測試系統(tǒng)。被測樣品可以是尺寸直徑從納米尺度（如納米碳管）到幾百毫米的任何形狀物體。

上海保圣TA.XTC-20摩擦磨損測試儀可廣泛的應(yīng)用于材料摩擦系數(shù)測試、薄膜涂層摩擦測試、生物組織摩擦測試、化工材料的摩擦測試、石油產(chǎn)品的摩擦測試、微電子表面的摩擦測試、微型傳感器、半導(dǎo)體材料、自動控制、航空航天、汽車工業(yè)及機(jī)械工具的材料研究和開發(fā)，還可以應(yīng)用于工業(yè)產(chǎn)品的失效與可靠性的評價、質(zhì)量控制及檢驗(yàn)；也可以按所有的ASTM 和多種ISO的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行試驗(yàn)測量。同時也可以向各類不同領(lǐng)域中的用戶提供檢測服務(wù)。

上海保圣TA.XTC-20摩擦磨損測試儀可進(jìn)行材料表面力學(xué)及摩擦磨損測試，應(yīng)用與人工關(guān)節(jié)摩擦磨損測試、牙齒摩擦磨損測試、人造心脹瓣膜摩擦磨損測試、人造皮膚摩擦磨損測試、外柯手術(shù)縫合線和注射針摩擦磨損測試、仿生關(guān)節(jié)潤滑液摩擦磨損測試、關(guān)節(jié)潤滑劑摩擦磨損測試、關(guān)節(jié)軟組織摩擦磨損測試、仿生生物材料摩擦磨損測試、大腦仿生材料摩擦磨損測試、硅膠仿生材料摩擦磨損測試、水凝膠仿生材料摩擦磨損測試、液態(tài)仿生材料摩擦系數(shù)、人造纖維摩擦磨損測試、人造骨摩擦磨損測試、人造關(guān)節(jié)潤滑油摩擦磨損測試、人造腦組織多功能摩擦磨損測試等。

本次實(shí)驗(yàn)采用TA.XTC-20摩擦磨損測試儀對仿生關(guān)節(jié)滑液進(jìn)行往復(fù)摩擦實(shí)驗(yàn)，從而評估仿生關(guān)節(jié)滑液摩擦系數(shù)。

2 使用儀器：

上海保圣TA.XTC-20，是針對科研領(lǐng)域推出的高精度、高穩(wěn)定性物性測定儀器，特別適用于精密科研領(lǐng)域的化工、醫(yī)藥、生物材料等樣品物性品質(zhì)測定。

儀器采用國際頂級力量感應(yīng)元、高性能穩(wěn)定電機(jī)及耐磨轉(zhuǎn)軸，延續(xù)了TA型號儀器優(yōu)良的軟件控制及自動分析數(shù)據(jù)的性能，品質(zhì)*，操作智能，且價格便宜，該款質(zhì)構(gòu)儀特別適用于食品、醫(yī)藥、生物材料、化工領(lǐng)域的材料物性學(xué)的研究及教學(xué)。

3 實(shí)驗(yàn)步驟：

3.1測試樣品：

某課題研發(fā)組提供仿生關(guān)節(jié)滑液

3.2測試方法

采用往復(fù)摩擦實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ剑O(shè)定往復(fù)5次運(yùn)動。

3.3 測試裝置

上海保圣往復(fù)摩擦裝置、法向力100gf

4 數(shù)據(jù)分析：

4.1 關(guān)節(jié)滑液往復(fù)摩擦實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

圖4.1 關(guān)節(jié)滑液往復(fù)摩擦曲線圖譜

表4.1  關(guān)節(jié)滑液往復(fù)摩擦物性測定數(shù)據(jù)

仿生關(guān)節(jié)摩擦系數(shù)測試結(jié)果

本次實(shí)驗(yàn)采用上海保圣TA.XTC-20摩擦磨損測試裝置對某種仿生關(guān)節(jié)滑液摩擦系數(shù)進(jìn)行測試，采用往復(fù)摩擦測試動作，獲取法向力為100gf條件下的摩擦力數(shù)值，根據(jù)實(shí)驗(yàn)曲線圖顯示在往復(fù)運(yùn)動過程中，摩擦力呈現(xiàn)一定變化，對摩擦力進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì)，計(jì)算出本次實(shí)驗(yàn)樣品的摩擦系數(shù)為0.07677。以上數(shù)據(jù)可以為該仿生關(guān)節(jié)滑膜性能進(jìn)行評估，同時可以作為預(yù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對之后的納米劃痕實(shí)驗(yàn)及磨損實(shí)驗(yàn)提供數(shù)據(jù)參考。