機械磨損精度形狀計量輪廓分析圖像顯微鏡
材質(zhì)的選擇
在設(shè)計人工關(guān)節(jié)時，最重要的是考慮以下三點：
(1)用什么材料制造。
(2)摩擦面設(shè)計成什么形狀。
(3)人工關(guān)節(jié)如何固定于骨上。
通常，在許多機械設(shè)計條件下，首先應(yīng)按功能的發(fā)揮來確定其形狀，然
后決定材質(zhì)。與此相反，對于人工關(guān)節(jié)應(yīng)首先考慮用什么材料制成。
材料的選擇包含兩個內(nèi)容：第一，選擇對活體無刺激的材料，對于體
內(nèi)植入物(implant)，這是共同的課題。第二，選擇摩擦學性能優(yōu)良的材料
，即在活體內(nèi)能表現(xiàn)出優(yōu)良的潤滑效果，同時具有較好的耐磨性。此摩擦
學問題并不是和第一個問題即生物相容性無關(guān)的問題。對于通常的機械，
磨損影響機械的運轉(zhuǎn)精度，因而它是一個麻煩的問題。然而，對于人工關(guān)
節(jié)而言，尺寸精度下降并不是很重要的問題。即使磨損使身長減少1 mrn，
也幾乎沒有什么障礙發(fā)生。問題在于，如6．3節(jié)所述那樣生成的磨屑對于
活體產(chǎn)生異物刺激或磨損毒性。在這個意義上，摩擦學問題同時也是生物
相容性的問題。
至于目前構(gòu)成人工關(guān)節(jié)摩擦面的材料，大多為硬材料和對磨的軟材料(
易產(chǎn)生彈性變形的材料)的組合，以期待產(chǎn)生彈性流體潤滑效果。根據(jù)EHL
理論，兩方都是易彈性變形的材料時應(yīng)當更有利于形成厚的潤滑膜，但實
際上并非如此。一方面，同種材料組合會產(chǎn)生劇烈磨損，這是摩擦學的一
般原理
