骨科植入物表面摩擦磨损量测试

参考周期：常规试验7-15工作日，加急试验5个工作日。

注意：因业务调整,暂不接受个人委托测试,望谅解(高校、研究所等性质的个人除外)。

检测项目

摩擦学性能检测：

• 摩擦系数测试：稳态摩擦系数（μ）、峰值摩擦系数（参照ASTM F732）
• 磨损量评估：体积磨损率（mm³/N·m）、质量损失率（mg/周期）
• 润滑性能：液膜厚度（μm）、边界润滑临界载荷

• 粗糙度测量：算术平均粗糙度（Ra）、最大高度粗糙度（Rz，参照ISO 4287）
• 磨损轨迹表征：划痕宽度（μm）、表面凹陷深度（≥5μm）
• 三维轮廓：表面波纹度（Wa）、峰谷高度差

• 维氏硬度：HV0.5、HV1值（负载范围0.1kgf-10kgf）
• 洛氏硬度：HRC值、HRB值（硬度≥50HRC）
• 显微硬度：纳米压痕模量（GPa）

• 划痕试验：临界载荷（Lc，N，参照ISO 20502）
• 涂层剥离强度：界面粘结力（MPa）、分层阈值
• 涂层厚度：沉积层均匀性（μm±10%）

• 腐蚀速率：年腐蚀深度（mm/y）、点蚀电位（mV）
• 摩擦腐蚀协同：磨损-腐蚀速率比、钝化膜稳定性
• 电化学阻抗：界面电阻（Ω·cm²）

• 杨氏模量：弹性模量（GPa，参照ISO 527）
• 屈服强度：Rp0.2值（≥500MPa）
• 疲劳磨损：循环次数至失效（Nf）、裂纹扩展速率

• 晶粒尺寸：平均晶粒直径（μm）、晶界分布
• 相组成分析：α相/β相比例、非晶含量
• 缺陷评级：孔隙率（≤0.5%）、夹杂物等级

• 润滑介质吸附：吸附膜厚度（nm）、接触角（°）
• 流体动力性能：粘度指数、压力-粘度系数
• 生物降解性：水解稳定性、氧化诱导时间

• 磨屑尺寸分布：粒径D50（μm）、最大颗粒（≤50μm）
• 颗粒浓度：单位体积颗粒数（个/mL）
• 生物活性：磨屑细胞毒性评级

• 步态循环模拟：步频（Hz）、负载幅值（kN）
• 多轴运动磨损：旋转角度（°）、滑动速度（mm/s）
• 环境控制：温度（37±1℃）、pH值（7.4±0.2）

检测范围

1. 钛合金植入物： Ti6Al4V等材料，检测重点为阳极氧化膜耐磨性及摩擦腐蚀协同效应。

2. 氧化锆陶瓷植入物： Y-TZP材质，检测重点包括表面相变稳定性及高载荷下磨损深度控制。

3. 超高分子量聚乙烯植入物： UHMWPE组件，检测重点为交联度对磨损率影响及磨屑生物相容性。

4. 钴铬钼合金植入物： CoCrMo材质，检测重点集中在碳化物分布对摩擦系数调控及疲劳磨损阈值。

5. 羟基磷灰石涂层植入物： HA涂层钛基材，检测重点为涂层结合强度及体液环境下的磨损降解速率。

6. PEEK高分子植入物： 聚醚醚酮材料，检测重点涉及填充物增强耐磨性及动态负载下表面形貌保持能力。

7. 氮化硅陶瓷植入物： Si3N4材质，检测重点包括高温烧结表面粗糙度优化及润滑剂兼容性验证。

8. 镁合金可降解植入物： Mg-Zn-Ca系材料，检测重点为降解速率与磨损交互作用及表面钝化膜完整性。

9. 复合涂层金属植入物： DLC涂层钴基材，检测重点为多层涂层附着力及低摩擦系数持久性。

10. 不锈钢创伤植入物： 316L材质，检测重点包含冷加工表面硬度提升及腐蚀磨损加速试验。

检测方法

国际标准：

• ISO 14242-1:2020 髋关节植入物磨损测试方法
• ASTM F732-17 植入物材料磨损试验规程
• ISO 6474-1:2021 外科植入物陶瓷材料磨损评估
• ASTM G133-22 往复滑动磨损试验标准

• GB/T 2611-2020 外科植入物摩擦磨损试验方法
• GB/T 10128-2021 金属材料磨损试验规程
• GB/T 4340.1-2022 金属维氏硬度试验
• GB/T 12444-2022 金属磨损试验方法

检测设备

1. 多功能摩擦磨损试验机： UMT-TriboLab型（载荷范围0.01N-2000N，位移分辨率0.1μm）

2. 表面粗糙度测量仪： Talysurf i-Series型（测量精度±0.01μm，扫描速度1mm/s）

3. 维氏硬度计： KB-30V型（负载范围10gf-50kgf，压痕深度分辨率0.1μm）

4. 划痕测试仪： Revetest XPress型（最大载荷200N，声发射检测灵敏度0.1mV）

5. 电化学工作站： VersaSTAT 4型（电位范围±10V，电流精度±0.1%）

6. 三维表面轮廓仪： ContourGT-K型（垂直分辨率0.1nm，视野范围100mm×100mm）

7. 环境可控磨损模拟器： ProSim-5000型（温度控制±0.5℃，pH调节精度±0.05）

8. 磨屑分析系统： LS-13320型（粒径检测范围0.01μm-2000μm，浓度误差±2%）

9. 扫描电子显微镜： FEI Nova NanoSEM型（放大倍数50x-1000000x，EDS元素分析）

10. 显微硬度计： FM-700型（纳米压痕负载范围0.1mN-500mN，位移传感器精度0.02nm）

11. 旋转式磨损试验机： TRB-S-D型（转速范围10rpm-1000rpm，扭矩测量范围0.01Nm-10Nm）

12. 润滑剂性能测试仪： Rheolab-QC型（粘度测量范围1mPa·s-10000mPa·s，剪切速率0.1s⁻¹-10000s⁻¹）

13. 动态力学分析仪： DMA Q800型（频率范围0.01Hz-200Hz，温度扫描-150℃-600℃）

14. 腐蚀磨损试验槽： CW-100型（电解池容量500mL，电位扫描速率0.1mV/s-100mV/s）

15. 步态模拟器： GaitSim-300型（循环负载±5kN，运动频率0.5Hz-5Hz）

北京中科光析科学技术研究所【简称：中析研究所】

报告：可出具第三方检测报告(电子版/纸质版)。

检测周期：7~15工作日，可加急。

资质：旗下实验室可出具CMA/CNAS资质报告。

标准测试：严格按国标/行标/企标/国际标准检测。

非标测试：支持定制化试验方案。

售后：报告终身可查，工程师1v1服务。

中析仪器 资质