Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

1 Scientific Problems of Machines Operation and Maintenance

1 2008

Znaleziono wyników: 1

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: ceramics for hip joint prosthesis

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

The correlation between 3D surface parameters of a ceramic element and the tribological characteristics in ceramic-polymer joints

Kalbarczyk M., Michalczewski R., Piekoszewski W., Szczerek M.

Scientific Problems of Machines Operation and Maintenance

2008

Vol. 43, nr 1

7-17

The aim of the study was a correlation between the tribological characteristics of a lubricated ceramic-polymer friction joint and the 3D roughness parameters of ceramic body. The tests of materials in reciprocating motion were performed by means of a pin-on-flat tribotester denoted as T-17. The ceramic plates with various roughness parameters which containing different concentration of ZrO2 and Al2O3 rubbing against UHMWPE specimen were tested. The friction and wear in presence of Ringer solution were measured. An atomic force microscope (AFM) was employed for observation and 3D surface parameter measurement of the specimen sufaces with nanoscale precision before and after tests. It was found that, in the case of ceramic-polymer friction joints working under reciprocating motion, the correlation between the friction coefficient and wear and roughness parameters exists. The friction coefficient and wear are lower for higher values of the roughness parameters of the ceramic plate. The roughness of hard ceramics affects the process of polymer transfer. In the case of high rough surfaces, polymer material is smeared on the ceramic surface creating a thin polymer film. However, in the case of smooth ceramic surfaces, the strong adhesive bounds are created and some large particles of polymer are transferred to the ceramic surface. To summarise, the correlation between 3D surface parameters and tribological characteristics is also confirmed by the differences in the material transfer process.

Celem pracy było zbadanie korelacji między parametrami chropowatości powierzchni a charakterystykami tribologicznymi węzłów ceramiczno-polimerowych. Badano trzpienie z UHMWPE trące w ruchu oscylacyjnym o płytki ceramiczne o różnej zawartości ZrO2 i Al2O3. Węzeł tarcia smarowany był płynem Ringera. Badania prowadzono z użyciem tribotestera T-17. Wykonano pomiary współczynnika tarcia i intensywności zużywania elementów węzła tarcia. Powierzchnia próbek badana była za pomocą mikroskopu sił atomowych (AFM). W efekcie przeprowadzonych badań stwierdzono, że stan powierzchni twardych materiałów ceramicznych wpływa na rodzaj zużywania współpracującego polimeru. W przypadku ceramiki o dużej chropowatości dochodzi do wytworzenia filmu polimerowego na powierzchni ceramiki na skutek namazywania, a w konsekwencji następuje obniżenie współczynnika tarcia i zmniejszenie zużycia. Natomiast w przypadku ceramiki o niskiej chropowatości tworzą się sczepienia adhezyjne ceramika-polimer, a w rezultacie następuje odrywanie dużych fragmentów polimeru, tym samym wzrost współczynnika tarcia i zużycia.