Tření a mazání biomateriálů s modifikací povrchu pro kloubní implantáty

Povrchové úpravy biomateriálů, jako jsou DLC povlaky a mikrotexturování, mohou výrazně prodloužit životnost kloubních náhrad díky zlepšení jejich tribologických vlastností. Mechanické opotřebení třecích ploch je hlavní příčinou selhání implantátů, a proto kombinace vhodných materiálů a povrchových úprav může hrát klíčovou roli při zajištění jejich spolehlivosti a dlouhodobé výkonnosti. Cílem práce bylo experimentálně posoudit vliv DLC povlaků, mikrotextur a jejich kombinace na procesy tření, mazání a opotřebení u biomateriálů CoCrMo a Ti6Al4V. Byly provedeny reciproční třecí testy v konfiguraci pin-on-plate a analýza topografie povrchů. U vybraných dvojic byl sledován také vývoj tloušťky mazacího filmu pomocí fluorescenční mikroskopie a opotřebení při dlouhodobých testech. Výsledky naznačují, že DLC povlaky snižují opotřebení, ale mohou zvyšovat součinitel tření, zejména při kontaktu s UHMWPE. Mikrotextury vedly k vyššímu tření kvůli zvýšené drsnosti povrchu způsobené technologií výroby. Nejlepších výsledků bylo dosaženo kombinací povlakování a texturování, což vedlo ke snížení opotřebení a tvorbě stabilního mazacího filmu. Titanové slitiny vykazovaly lepší smáčivost a schopnost udržet mazivo v kontaktu, což vedlo k silnější mazací vrstvě než u slitin CoCrMo. Orientace textur měla také významný vliv, přičemž vodorovné drážky dosahovaly nejnižšího tření. Zjištění práce potvrzují, že kombinace povrchových úprav, zejména u Ti6Al4V, může výrazně zvýšit spolehlivost a životnost kloubních náhrad, což činí tento biomateriál perspektivním pro další výzkum a širší uplatnění v implantologii.

Grantor dc:publisher

Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství

Author dc:creator

• Gelnar, Adam

Advisor dc:contributor.advisor

• Nečas, David

• Modifikace povrchu
• kloubní náhrada
• DLC povlak
• textura povrchu
• součinitel tření
• tvorba mazacího filmu
• opotřebení povrchu
• Surface modification
• joint replacement
• DLC coating
• surface texture
• coefficient of friction
• lubricant film formation
• surface wear

Statement dc:rights

• Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení

Language dc:language.iso

cs

Dc Identifier Other

165769

OAI identifier oai:identifier

oai:dspace.vut.cz:11012/252116