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在医用级钴铬钼合金上制备激光诱导周期性表面结构：摩擦学、润湿性与溶出性能
摘要： 采用抗菌纹理结构的髋关节植入物应具有低摩擦系数，且不会向人体释放有害物质。研究人员使用皮秒脉冲激光源，在典型髋关节植入材料——钴铬钼合金（CoCrMo）表面制备了不同类型的激光诱导周期性表面结构（LIPSS），包括低空间频率LIPSS（LSFL）、由高空间频率LIPSS（HSFL）叠加沟槽组成的层级结构以及三角形纳米柱（TNP）。分析了这些结构在与聚乙烯（PE）对磨表面接触时的润湿性、摩擦特性、磨损行为及生物相容性。LSFL覆盖的表面呈现超疏水性，而叠加HSFL的沟槽和TNP结构则表现出疏水特性。LIPSS与聚乙烯对磨时的摩擦系数（CoF）较高（0.40-0.66），高于抛光CoCrMo的0.22。研究发现样品释放的钴含量在生物安全范围内。与抛光参照表面相比，LIPSS会导致CoCrMo与PE接触时摩擦增大，但仅LSFL纹理会使聚乙烯对磨表面的磨损显著增加。因此得出结论：LIPSS不适用于高载荷金属-塑料轴承接触场景。
关键词： 激光诱导周期性表面结构（LIPSS）、三角形激光诱导周期性表面结构（triangular LIPSS）、沟槽、低空间频率LIPSS（LSFL）、钴铬钼合金（CoCrMo）、高空间频率LIPSS（HSFL）
更新于2025-09-19 17:13:59
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激光加工条件对CoCrMo合金表面润湿性及Saos-2细胞增殖的影响
摘要： 激光表面纹理化（LST）过程中的任何加工扰动都可能影响最终表面形貌及其预期功能响应。三维零件LST加工中始终存在焦平面偏移和入射光束角度变化等扰动因素，这些都会改变表面形貌。本研究探究了这些激光加工扰动对钴铬钼合金基底上激光诱导表面结构（LIPSS）形成的影响。特别将这两种扰动作为激光加工变量，评估其对LIPSS处理表面功能响应（即表面润湿性和Saos-2成骨样细胞增殖）的影响。研究发现，激光加工条件的变化会导致表面润湿性降低和Saos-2细胞增殖减弱。此外，还确定了LIPSS处理表面润湿性与细胞增殖之间的相关性，并就所研究加工扰动对CoCrMo基底LIPSS功能响应的影响得出结论。
关键词： 钴铬钼合金、表面功能化、激光诱导周期性表面结构、骨整合、激光表面纹理化
更新于2025-09-11 14:15:04