pe管熱性能

1、介紹在進(jìn)行髖關(guān)節(jié)置換的外科手術(shù)中，最常見的臨床問題是髖臼內(nèi)襯從外杯脫落或無法壓進(jìn)外杯.這個(gè)問題與聚乙烯在不同溫度下的熱膨脹情況有關(guān)[2.3]。已有論文證明，聚乙烯的熱膨脹會(huì)影響內(nèi)襯與外杯的配合情況[1].本實(shí)驗(yàn)對(duì)三種不同產(chǎn)地的聚乙烯材料在0℃、20℃和37℃條件下的熱膨脹與相同條件下的鈦合金材料的熱膨脹進(jìn)行比較.并在干燥和水浴兩種條件下進(jìn)行，以模擬機(jī)加工環(huán)境和人體體液環(huán)境。因?yàn)楸本┟商蜥t(yī)療器械有限公司對(duì)聚乙烯產(chǎn)品是使用冰水檢驗(yàn)的所以此

2、實(shí)驗(yàn)的意義在于首先確定37度水浴中聚乙烯內(nèi)襯的真實(shí)尺寸繼而推算出冰水檢驗(yàn)時(shí)的允許公差然后根據(jù)不同溫度下聚乙烯膨脹率的曲線制定不同溫度下的制造公差.材料與實(shí)驗(yàn)方法材料與實(shí)驗(yàn)方法準(zhǔn)備常溫下內(nèi)徑為ф28mm外徑為ф40mm高度為40mm的4個(gè)圓筒材料分別為中國(guó)聚乙烯、德國(guó)聚乙烯、英國(guó)聚乙烯和鈦合金.為了確定樣品的長(zhǎng)度、內(nèi)徑、外徑的尺寸變化，用恒溫箱控制溫度，用卡尺進(jìn)行測(cè)量[4]。(如圖1)國(guó)產(chǎn)聚乙烯德國(guó)聚乙烯英國(guó)聚乙烯圖1：實(shí)驗(yàn)樣件干燥條件下

3、的熱膨脹：干燥條件下的熱膨脹：將恒溫箱中溫度調(diào)至0℃后，將樣塊放入30分鐘后取出用卡尺對(duì)其長(zhǎng)度、外徑、內(nèi)徑進(jìn)行測(cè)量、記錄。再將恒溫箱溫度分別調(diào)至20℃和37℃，各保留30分鐘，用同一方法測(cè)量在這兩種溫度下的樣塊的尺寸并記錄。水浴中的熱膨脹水浴中的熱膨脹：將樣品放入冰水混合物中30分鐘后取出，用卡尺對(duì)其長(zhǎng)度、外徑、內(nèi)徑進(jìn)行測(cè)量、記錄。再將恒溫箱溫度分別調(diào)至20℃和37℃，各保留30分鐘，用同一方法測(cè)量在這兩種溫度下的樣塊的尺寸并記錄。d2

4、8.2728.3228.29d28.2728.3228.29表3：三種聚乙烯的膨脹率條件及參數(shù)中國(guó)聚乙烯膨脹率德國(guó)聚乙烯膨脹率英國(guó)聚乙烯膨脹率長(zhǎng)度方向1.501041.501041.00104外徑方向1.381041.501040.88104(020)℃內(nèi)徑方向1.061041.241040.71104長(zhǎng)度方向1.911042.011041.47104外徑方向1.461041.751041.32104(2037)℃內(nèi)徑方向1.24104

5、1.461041.04104圖6：三種聚乙烯的膨脹率對(duì)比圖表第五聚乙烯的熱膨脹系數(shù)大約是鈦合熱膨脹系數(shù)的第五聚乙烯的熱膨脹系數(shù)大約是鈦合熱膨脹系數(shù)的2020倍(表4)4)產(chǎn)地聚乙烯的膨脹系數(shù)鈦合金的膨脹系數(shù)聚乙烯的熱膨脹系數(shù)大于鈦合金的熱膨脹系數(shù)的倍數(shù)中國(guó)聚乙烯2.01104(37C)8.53106(100C)24.51德國(guó)聚乙烯1.91104(37C)8.53106(100C)22.39英國(guó)聚乙烯1.47104(37C)8.53106