本實(shí)用新型涉及一種生物涂層摩擦磨損試驗(yàn)裝置，能夠模擬生物環(huán)境進(jìn)行進(jìn)行摩擦磨損測(cè)試，屬于金屬材料表面摩擦磨損試驗(yàn)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
摩擦磨損試驗(yàn)是測(cè)定材料抵抗磨損能力的一種，是評(píng)價(jià)金屬材料耐磨性與研究金屬材料摩擦機(jī)理的重要手段。在汽車(chē)、發(fā)電設(shè)備、冶金、鐵道等各方面的機(jī)械都存在著摩擦磨損的問(wèn)題，其研究的內(nèi)容十分廣泛，如對(duì)磨材料、溫度環(huán)境等進(jìn)行評(píng)價(jià)?，F(xiàn)有的摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)功能日益廣泛，能夠在不同的載荷、滑動(dòng)、滾動(dòng)、點(diǎn)、面、線(xiàn)多種接觸方式進(jìn)行試驗(yàn)。
現(xiàn)階段，對(duì)于研究金屬材料表面改性后應(yīng)用于醫(yī)用植入材料的研究日益廣泛，通?？疾旖饘俨牧显谏锃h(huán)境下的耐蝕性和生物相容性等。但是考察醫(yī)用植入金屬材料的摩擦磨損性能也是至關(guān)重要，然而傳統(tǒng)的摩擦磨損測(cè)試無(wú)法達(dá)到生物環(huán)境的條件，這就會(huì)使得在進(jìn)行考察生物醫(yī)用材料表面耐磨性的結(jié)果不充分、說(shuō)服力不強(qiáng)，傳統(tǒng)的測(cè)試結(jié)果無(wú)法真實(shí)反映接觸面在真實(shí)情況下的磨損狀態(tài)，對(duì)于分析其在生物環(huán)境中的摩擦行為及磨損機(jī)理存在較大影響。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了克服現(xiàn)有摩擦磨損試驗(yàn)裝置存在的上述缺陷，本發(fā)明提供一種模擬生物環(huán)境的介質(zhì)，并且能夠保持在溫度37℃條件下進(jìn)行摩擦磨損試驗(yàn)的生物涂層摩擦磨損試驗(yàn)裝置，該裝置可以完成傳統(tǒng)摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)原有的功能，包括時(shí)間設(shè)定、摩擦系數(shù)的測(cè)定。
本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：
生物涂層摩擦磨損試驗(yàn)裝置，其特征在于：包括摩擦磨損測(cè)試機(jī)構(gòu)、工作機(jī)以及裝有模擬溶液的PVC容器，所述的摩擦磨損測(cè)試機(jī)構(gòu)包括計(jì)算機(jī)、控制箱、摩擦試驗(yàn)裝置，所述的控制箱的輸入端和輸出端分別與所述的計(jì)算機(jī)、工作機(jī)通過(guò)信號(hào)輸入線(xiàn)連接，所述的控制箱配備有一電源；
所述的PVC容器外接有一溫度控制器，所述的溫度控制器保證模擬溶液的溫度維持在37℃；所述的PVC容器的底端加工切削的去除面積大于對(duì)磨夾具的大小，所述的工作機(jī)上端面的摩擦試驗(yàn)臺(tái)上放置有對(duì)磨夾具，所述的PVC容器底端的去除面積與對(duì)磨夾具的位置相對(duì)應(yīng)，且所述的PVC容器與摩擦試驗(yàn)臺(tái)密封連接；所述的對(duì)磨夾具上固定有待測(cè)試樣，所述的對(duì)磨夾具的上方設(shè)置有可對(duì)待測(cè)試樣實(shí)施加載力的加載桿，所述的加載桿的上端設(shè)置有砝碼，下端設(shè)有與對(duì)磨材料上下對(duì)偶接觸的SiC摩擦頭；所述的加載桿的高度不可調(diào)，水平位置通過(guò)加載橫梁調(diào)節(jié)；
所述的PVC容器內(nèi)設(shè)有用以根據(jù)載荷實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)摩擦系數(shù)的摩擦力傳感器，所述的摩擦力傳感器通過(guò)信號(hào)輸出線(xiàn)與計(jì)算機(jī)連接。
所述的PVC容器上設(shè)置有便于溶液的排放與容器的清洗的排水口。
所述的PVC容器的底端采用密封圈進(jìn)行底部密封。
所述的加載橫梁的一端與加載桿連接，另一端與摩擦試驗(yàn)臺(tái)連接且可在摩擦試驗(yàn)臺(tái)上移動(dòng)。
所述的PVC容器的高度為200mm-300mm，壁厚為5-8mm。
所述的PVC容器的排水口位置與底部平齊。
所述的PVC容器內(nèi)在試驗(yàn)時(shí)裝有的模擬體液的容積為20％-30％PVC容器的容積。
本實(shí)用新型的有益效果體現(xiàn)在：
(1)PVC透明板無(wú)毒、衛(wèi)生，是環(huán)境友好型材料，易加工成形。保護(hù)裝置構(gòu)造簡(jiǎn)單，安裝、拆卸、維護(hù)方便。
(2)裝置提供了較好的模擬體液環(huán)境，且溫度維持生物環(huán)境下的溫度，對(duì)于研究生物涂層的耐磨性、研究其摩擦機(jī)理具有重要意義。
(3)通過(guò)模擬體液環(huán)境下做的生物涂層摩擦磨損試驗(yàn)相比于傳統(tǒng)的摩擦試驗(yàn)數(shù)據(jù)更有說(shuō)服力。
(4)系統(tǒng)成本低，操作方便，安全性能較好。
附圖說(shuō)明
圖1是本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
參照?qǐng)D1，生物涂層摩擦磨損試驗(yàn)裝置，包括摩擦磨損測(cè)試機(jī)構(gòu)、工作機(jī)7以及裝有模擬溶液的PVC容器6，所述的摩擦磨損測(cè)試機(jī)構(gòu)包括計(jì)算機(jī)2、控制箱4、摩擦試驗(yàn)裝置，所述的控制箱4的輸入端和輸出端分別與所述的計(jì)算機(jī)2、工作機(jī)7通過(guò)信號(hào)輸入線(xiàn)3連接，所述的控制箱4配備有一電源1；
所述的PVC容器6外接有一溫度控制器5，所述的溫度控制器5保證模擬溶液的溫度維持在37℃；所述的PVC容器6的底端加工切削的去除面積大于對(duì)磨夾具的大小，所述的工作機(jī)7上端面的摩擦試驗(yàn)臺(tái)上放置有對(duì)磨夾具12，所述的PVC容器底端的去除面積與對(duì)磨夾具12的位置相對(duì)應(yīng)，且所述的PVC容器6與摩擦試驗(yàn)臺(tái)密封連接；所述的對(duì)磨夾具12上固定有待測(cè)試樣，所述的對(duì)磨夾具12的上方設(shè)置有可對(duì)待測(cè)試樣實(shí)施加載力的加載桿9，所述的加載桿9的上端設(shè)置有砝碼8，下端設(shè)有與對(duì)磨材料上下對(duì)偶接觸的SiC摩擦頭10；所述的加載桿9的高度不可調(diào)，水平位置通過(guò)加載橫梁14調(diào)節(jié)；
所述的PVC容器6內(nèi)設(shè)有用以根據(jù)載荷實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)摩擦系數(shù)的摩擦力傳感器16，所述的摩擦力傳感器16通過(guò)信號(hào)輸出線(xiàn)15與計(jì)算機(jī)2連接。
所述的PVC容器6上設(shè)置有便于溶液的排放與容器的清洗的排水口17。
所述的PVC容器6的底端采用密封圈11進(jìn)行底部密封。
所述的加載橫梁14的一端與加載桿9連接，另一端與摩擦試驗(yàn)臺(tái)連接且可在摩擦試驗(yàn)臺(tái)上移動(dòng)。
所述的PVC容器6的高度為200mm-300mm，壁厚為5-8mm。
所述的PVC容器6的排水口17位置與底部平齊。
所述的PVC容器6內(nèi)在試驗(yàn)時(shí)裝有的模擬體液的容積為20％-30％PVC容器的容積。
本實(shí)施例中，所述的模擬生物環(huán)境的模擬溶液的配制為：NaCl6.8g/L、MgSO40.1g/L、NaHCO32.2g/L、Na2HPO40.216g/L、NaH2PO40.026g/L、CaCl20.2g/L、KCl0.4g/L，所述的溶劑為去離子水。
將本實(shí)施例的生物涂層摩擦磨損試驗(yàn)裝置進(jìn)行摩擦磨損試驗(yàn)：
1、試驗(yàn)前將裝置儀器連接好，確認(rèn)接地。將待測(cè)樣品清洗干凈干燥后，用電子天平稱(chēng)量重量并記錄，然后通過(guò)對(duì)磨夾具固定好位置后，選用SiC壓頭作為摩擦壓頭，在加載桿上添加砝碼，加載橫梁能夠固定加載桿的位置，將配置的模擬溶液倒入容器中。
2、準(zhǔn)備完畢后，打開(kāi)溫度控制器，再依次打開(kāi)計(jì)算機(jī)、控制箱、電源，將模擬溶液預(yù)熱十五分鐘。
3、將計(jì)算機(jī)上的摩擦磨損試驗(yàn)應(yīng)用程序打開(kāi)，設(shè)定試驗(yàn)參數(shù)。
4、點(diǎn)擊計(jì)算機(jī)上啟動(dòng)鍵，試驗(yàn)開(kāi)始進(jìn)行，并記錄摩擦系數(shù)隨時(shí)間的變化。
5、試驗(yàn)結(jié)束后，點(diǎn)擊計(jì)算機(jī)上停止鍵，保存試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
6、依次關(guān)閉溫度控制器、電源、控制箱和計(jì)算機(jī)，打開(kāi)排水口，排空容器內(nèi)的溶液。
7、取出加載桿后再取出試樣，對(duì)試樣進(jìn)行超聲波清洗，自然干燥后，用電子天平稱(chēng)量體重并記錄；保存試樣，待進(jìn)行其他微觀表征測(cè)試。
本說(shuō)明書(shū)實(shí)施例所述的內(nèi)容僅僅是對(duì)發(fā)明構(gòu)思的實(shí)現(xiàn)形式的列舉，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不應(yīng)當(dāng)被視為僅限于實(shí)施例所陳述的具體形式，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍也及于本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型構(gòu)思所能夠想到的等同技術(shù)手段。