初次承重引发骨水泥-柄界面脱粘损伤的分析

• 作者: 刘洪涛 张岚峰 葛世荣 郭开今
• 来源期刊: 中国组织工程研究
• 学科: 医学
• 关键词: 生物材料 骨生物材料 骨水泥 柄 钛合金 断裂 损伤 脱粘 无损检测 缺陷
• 年，卷（期）: 2016,（8）
• 所属期刊栏目: 研究与报告 -- 组织工程骨材料
• 页码范围: 1081-1088
• 页数: 8页
• 分类号: R318
• 字数: 6876字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.2095-4344.2016.08.003

摘要

背景：骨水泥型人工假体术后松动的主要原因是界面脱粘和骨水泥内部损伤，多数研究认为二者发生于疲劳损伤过程中，却很少研究初次承重会引发骨水泥-柄界面和骨水泥内部的初始损伤。目的：研究骨水泥-柄界面的力学特性和骨水泥内裂纹形成对该界面松动的影响。方法：制作骨水泥-钛合金柄植入体构件，采用压入实验测量骨水泥-柄界面的最大黏结力，通过声发射仪在线监测骨水泥-柄界面脱粘过程中的骨水泥损伤和裂纹，利用三维表面轮廓仪、超声显微镜、X射线检测仪对金属表面与骨水泥圆筒内层进行无损检测。结果与结论：通过脱粘实验和声发射仪在线监测证实，骨水泥的初始损伤萌生于患者术后初次承重，而非疲劳损伤阶段；骨水泥椁主要因受径向和轴向应力共同形成压力的作用引起裂纹萌生，骨水泥-柄界面剪滞效应无法阻止界面和椁内裂纹自上而下逐渐扩展；骨水泥固化过程中形成缺陷易影响材料力学性能，最终促使晶面断裂和高分子链断裂，形成银纹状裂纹，导致构件失效。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	葛世荣	中国矿业大学机电工程学院	216	3667	33.0	51.0
2	郭开今	徐州医学院附属医院关节外科	156	809	15.0	21.0
3	刘洪涛	中国矿业大学材料科学与工程学院	35	308	10.0	16.0
4	张岚峰	中国矿业大学机电工程学院	2	6	1.0	2.0