[发明专利]一种面向人工关节的场致稀溶液定向聚集润滑的方法

权利要求书

1.一种面向人工关节的场致稀溶液定向聚集润滑的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)在人工关节材料表面制备树状织构或网状织构；

(2)将步骤(1)中制备的带有树状织构或网状织构的人工关节材料，采用表面处理方法材料的亲-疏水性能，提高材料表面的润湿性；

(3)将步骤(2)中改性后的人工关节材料，放置在场驱动作用下的环境中进行试验，实现面向人工关节的场致稀溶液定向聚集润滑。

2.根据权利要求1所述的一种面向人工关节的场致稀溶液定向聚集润滑的方法，其特征在于，步骤(1)中，在人工关节材料表面制备树状织构或网状织构的加工方法为激光蚀刻法，其中激光打标机频率为20～40kHz，功率范围为40％～70％，激光刻蚀速度为500～700mm/s，加工次数为1～4次；

或热压成型法，其中保持真空度为-0.1MPa，热压压力为5～15MPa，热压温度为150～250℃，压印保持时间为0.5～2.5小时。

3.根据权利要求1所述的一种面向人工关节的场致稀溶液定向聚集润滑的方法，其特征在于，步骤(2)中，表面处理方法为酸腐蚀法，其中酸为60％～70％浓度的硫酸与10％～20％浓度的盐酸按1：1调配的混合酸，酸蚀时保持温度为65～75℃，酸蚀时间为30～40分钟///或酸为4％～6％浓度的氢氟酸与10％～20％浓度的硝酸按1：1调配的混合酸，酸蚀时保持温度为20～30℃，酸蚀时间为5～15min；

或等离子体处理，其中射频等离子体自偏压为320～350V，氩气与氧气混合气体流量为10：1sccm，处理时间为30～40min；

或紫外光照射，其中保持紫外光灯功率为600～1000W，紫光灯距离试样10～30cm，光照时间为30～40min。

4.根据权利要求1所述的一种面向人工关节的场致稀溶液定向聚集润滑的方法，其特征在于，步骤(2)中，场驱动为电场驱动、磁场驱动或温度场驱动，其中电场强度为100～300V/m，磁场强度为0.5～1.5T，温度场强度为40～60℃/m。

5.根据权利要求1所述的一种面向人工关节的场致稀溶液定向聚集润滑的方法，其特征在于，人工关节为髋关节、膝关节，人工关节的关节头和关节臼杯的材质为硬质金属、合金、超高分子量聚乙烯或陶瓷。

6.根据权利要求1所述的一种面向人工关节的场致稀溶液定向聚集润滑的方法，其特征在于，稀溶液为天然体液即细胞外液，主要成分为水和无机盐，还包括少量的葡萄糖、氨基酸和血清蛋白。

7.根据权利要求1所述的一种面向人工关节的场致稀溶液定向聚集润滑的方法，其特征在于，定向聚集润滑指稀溶液中润滑剂分子聚集使得贫润滑介质能够转变为局部富润滑介质，为摩擦表面提供润滑。

8.根据权利要求1所述的一种面向人工关节的场致稀溶液定向聚集润滑的方法，其特征在于，加工方法在人工关节材料表面制备宽度为10μm～100μm的树状织构或网状织构，径深比的比值范围为0.04～0.2，织构的面积密度为5％～30％。

9.根据权利要求1所述的一种面向人工关节的场致稀溶液定向聚集润滑的方法，其特征在于，表面处理后的人工关节材料对于稀溶液的接触角范围为2°～90°。

10.根据权利要求1所述的一种面向人工关节的场致稀溶液定向聚集润滑的方法，其特征在于，场驱动稀溶液定向聚集，稀溶液中局部润滑介质浓度明显高于稀溶液润滑介质的平均浓度。