激光表面织构化生物陶瓷涂层的摩擦磨损特性研究

简介：
本研究旨在探讨激光表面织构化技术对生物陶瓷涂层摩擦磨损性能的影响，通过实验分析优化材料在生物医学应用中的耐磨性和润滑性。 基于Reynolds方程和P-C模型（Patir and Cheng），建立了织构表面在流体动压润滑及混合润滑状态下的理论模型。采用有限差分法结合数值迭代，利用Matlab编程对上述模型进行计算，获得了计算域内的压力分布以及织构表面的理论摩擦系数，并以此作为评估其摩擦学性能的标准。 通过飞秒激光加工工艺，在氧化锆（ZrO2）增强羟基磷灰石(HA)生物陶瓷涂层上制造出不同排布方式的椭圆形织构阵列和不同面覆率的圆形织构阵列。在往复实验平台上进行摩擦磨损测试，使用三维轮廓仪测量涂层的磨损深度，并验证了数值模型的有效性。