仿生材料磨损测试

1. 仿生材料磨损测试介绍：

 仿生材料是从分子水平上模拟天然物质的结构特点和生物功能，进而开发出类似甚至超越原天然物质功能的新型材料。仿生关节摩擦系数指标是评价其使用性能关键因素之一。上海保圣TA.XTC-20摩擦磨损测试仪、美国Center for Tribology（CETR）材料表面力学及摩擦磨损测试仪器，UMT系列多功能摩擦磨损测试仪摩擦系数测试。

上海保圣TA.XTC-20摩擦磨损测试仪对各种材料，薄膜/涂层/改性层，固态或液态的润滑层，润滑油和润滑剂的力学、摩擦学特性和实际工况的研究及其评价的测试系统。被测样品可以是尺寸直径从纳米尺度（如纳米碳管）到几百毫米的任何形状物体。

上海保圣TA.XTC-20摩擦磨损测试仪可广泛的应用于材料摩擦系数测试、薄膜涂层摩擦测试、生物组织摩擦测试、化工材料的摩擦测试、石油产品的摩擦测试、微电子表面的摩擦测试、微型传感器、半导体材料、自动控制、航空航天、汽车工业及机械工具的材料研究和开发，还可以应用于工业产品的失效与可靠性的评价、质量控制及检验；也可以按所有的ASTM 和多种ISO的标准进行试验测量。同时也可以向各类不同领域中的用户提供检测服务。

上海保圣TA.XTC-20摩擦磨损测试仪可进行材料表面力学及摩擦磨损测试，应用与人工关节摩擦磨损测试、牙齿摩擦磨损测试、人造心胀瓣膜摩擦磨损测试、人造皮肤摩擦磨损测试、外柯手术缝合线和注射针摩擦磨损测试、仿生关节润滑液摩擦磨损测试、关节润滑剂摩擦磨损测试、关节软组织摩擦磨损测试、仿生生物材料摩擦磨损测试、大脑仿生材料摩擦磨损测试、硅胶仿生材料摩擦磨损测试、水凝胶仿生材料摩擦磨损测试、液态仿生材料摩擦系数、人造纤维摩擦磨损测试、人造骨摩擦磨损测试、人造关节润滑油摩擦磨损测试、人造脑组织多功能摩擦磨损测试等。

本次实验采用TA.XTC-20摩擦磨损测试仪对仿生关节滑液进行往复摩擦实验，从而评估仿生关节滑液摩擦系数。

2 使用仪器：

上海保圣TA.XTC-20，是针对科研领域推出的高精度、高稳定性物性测定仪器，特别适用于精密科研领域的化工、医药、生物材料等样品物性品质测定。

仪器采用国际顶级力量感应元、高性能稳定电机及耐磨转轴，延续了TA型号仪器优良的软件控制及自动分析数据的性能，品质优越，操作智能，且价格便宜，该款质构仪特别适用于食品、医药、生物材料、化工领域的材料物性学的研究及教学。

3 实验步骤：

3.1测试样品：

某课题研发组提供仿生关节滑液

3.2测试方法

采用往复摩擦实验模式，设定往复5次运动。

3.3 测试装置

上海保圣往复摩擦装置、法向力100gf

4 数据分析：

4.1 关节滑液往复摩擦实验数据

图4.1 关节滑液往复摩擦曲线图谱

表4.1  关节滑液往复摩擦物性测定数据

仿生材料磨损测试结果

本次实验采用上海保圣TA.XTC-20摩擦磨损测试装置对某种仿生关节滑液摩擦系数进行测试，采用往复摩擦测试动作，获取法向力为100gf条件下的摩擦力数值，根据实验曲线图显示在往复运动过程中，摩擦力呈现一定变化，对摩擦力进行分析统计，计算出本次实验样品的摩擦系数为0.07677。以上数据可以为该仿生关节滑膜性能进行评估，同时可以作为预实验数据对之后的纳米划痕实验及磨损实验提供数据参考。