鮑雨梅,2，吳 霄，王成武

(1.浙江工業(yè)大學(xué) 特種裝備制造與先進(jìn)加工技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江 杭州 310014；2.浙江工業(yè)大學(xué) 之江學(xué)院， 浙江 紹興 312030)

隨著人口老齡化程度的加深，未來(lái)我國(guó)對(duì)人工關(guān)節(jié)的需求量將與日俱增，據(jù)專家預(yù)測(cè)，我國(guó)僅髖關(guān)節(jié)需求量將以每年25%增長(zhǎng)[1]。人工關(guān)節(jié)的壽命很大程度上取決于其在使用過(guò)程中的摩擦磨損性能的表現(xiàn)。羥基磷灰石(HA)在化學(xué)成分上與天然骨主要無(wú)機(jī)成分相似，可以與人骨細(xì)胞形成牢固的結(jié)合，并且能在體液環(huán)境下保持穩(wěn)定的性能[2]。由于良好的生物相容性和生物活性，其復(fù)合生物陶瓷涂層在人工關(guān)節(jié)領(lǐng)域具有十分良好的應(yīng)用前景。然而涂層本身存在耐磨性差、脆性大等缺陷，因此采用一定手段改善陶瓷涂層材料摩擦學(xué)性能，以延長(zhǎng)人工關(guān)節(jié)的使用壽命，是今后人工關(guān)節(jié)材料發(fā)展的一個(gè)重要方向。

表面織構(gòu)作為一種表面改性處理手段已被大量研究證明能夠有效地改善摩擦副表面的摩擦學(xué)性能。目前對(duì)于表面織構(gòu)技術(shù)減磨抗摩的研究主要集中在軸承潤(rùn)滑[3-4]以及機(jī)械密封[5-6]等工程領(lǐng)域，而應(yīng)用于人工關(guān)節(jié)方面的研究還較稀缺，且主要集中與對(duì)超高分子量聚乙烯(UHMWPE)材料方面的研究[7-9]，對(duì)織構(gòu)化HA復(fù)合生物陶瓷涂層方面的研究尚處于起步階段。另外對(duì)于織構(gòu)應(yīng)用于人工關(guān)節(jié)潤(rùn)滑相關(guān)的理論研究也主要從流體動(dòng)壓潤(rùn)滑角度出發(fā)[10]，然而Jin等[11]的研究顯示在一個(gè)正常人體步態(tài)周期中，髖關(guān)節(jié)僅約30%～40%時(shí)間完全處于流體潤(rùn)滑狀態(tài)，其余時(shí)間則處于流體潤(rùn)滑與邊界潤(rùn)滑交替共存的混合潤(rùn)滑狀態(tài)。筆者基于平均流量模型建立了織構(gòu)表面在混合潤(rùn)滑狀態(tài)下的潤(rùn)滑計(jì)算模型，并采用飛秒激光技術(shù)在HA復(fù)合涂層表面加工出不同形狀織構(gòu)陣列，在UMT-3摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行往復(fù)摩擦試驗(yàn)，通過(guò)理論與試驗(yàn)相結(jié)合的方法探究了不同織構(gòu)參數(shù)對(duì)涂層表面摩擦系數(shù)的影響，為后續(xù)表面織構(gòu)技術(shù)在生物陶瓷涂層領(lǐng)域的應(yīng)用提供一定參考。

1 理論與模型

1.1 模型的建立

混合潤(rùn)滑狀態(tài)下由于油膜厚度尺寸較小，兩摩擦副表面的粗糙峰可能直接接觸并承擔(dān)一部分載荷，此時(shí)摩擦副表面的粗糙度對(duì)油膜潤(rùn)滑性能有著至關(guān)重要的影響，因此不可忽略。筆者采用統(tǒng)計(jì)平均的思想，基于Patir等提出的平均流量模型[12]，通過(guò)引入流量因子的方法來(lái)表達(dá)混合潤(rùn)滑狀態(tài)下粗糙表面的粗糙度對(duì)潤(rùn)滑性能的影響，為方便計(jì)算，進(jìn)一步引入Meng等提出的接觸因子對(duì)方程進(jìn)行簡(jiǎn)化[13]，最終可得筆者所采用的平均Reynolds方程形式為

(1)

式中：p為油膜平均壓力；h為名義油膜厚度；η為潤(rùn)滑劑黏度；σ為綜合粗糙度，即兩表面粗糙度的綜合均方根值；U為摩擦副兩表面的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度；φx，φy分別為沿x，y方向的壓力流量因子，表示粗糙表面間平均壓力流量與光滑表面間的壓力流量之比；φs為剪切流量因子，考慮了兩個(gè)粗糙表面相對(duì)滑動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的附加流量的影響；φc為接觸因子。方程式(1)假定潤(rùn)滑劑為牛頓流體，流體壓力沿膜厚方向保持不變，并且忽略了擠壓效應(yīng)的影響。

試驗(yàn)基于銷-盤平面對(duì)磨往復(fù)運(yùn)動(dòng)，故取做相對(duì)運(yùn)動(dòng)的平面摩擦副為研究對(duì)象。為簡(jiǎn)化研究，取單個(gè)織構(gòu)微單元作為研究對(duì)象?？紤]表面粗糙度影響時(shí)，圓形和橢圓形表面織構(gòu)在混合潤(rùn)滑條件下的物理模型如圖1所示。

圖1 混合潤(rùn)滑條件下表面織構(gòu)微單元示意圖Fig.1 Physical model of surface texture under mixed lubrication

以流體域水平面為xoy坐標(biāo)平面，z向即油膜厚度方向。每個(gè)織構(gòu)控制單元均為邊長(zhǎng)L的正方形，圓形微凹坑的半徑為r，橢圓形微凹坑的半長(zhǎng)軸為a，半短軸為b，兩摩擦副的間隙為h0(無(wú)織構(gòu)處)，微凹坑深度均為hp。表面織構(gòu)的面覆率Sp為織構(gòu)控制單元內(nèi)微凹坑面積與正方形單元面積的比值。設(shè)定參數(shù)α為橢圓長(zhǎng)軸與上表面運(yùn)動(dòng)方向所成夾角。

1.2 模型的求解

方程式(1)中，影響壓力流量因子φx，φy，剪切流量因子φs等的因素主要有兩個(gè)：膜厚比λ，方向參數(shù)γ。膜厚比為油膜厚度與綜合粗糙度的比值[14]的計(jì)算式為

(2)

一般認(rèn)為當(dāng)λ≤3時(shí)，織構(gòu)表面流體域處于混合潤(rùn)滑狀態(tài)。方向參數(shù)γ表示粗糙表面粗糙峰形成的紋理相對(duì)于潤(rùn)滑劑流動(dòng)方向的方向特性。當(dāng)方向參數(shù)γ>1時(shí)，表示粗糙峰條紋方向?yàn)榭v向；當(dāng)γ<1時(shí)，表示粗糙峰條紋方向?yàn)闄M向；而當(dāng)γ=1時(shí)，則表示各項(xiàng)同性的粗糙條紋。

在對(duì)方程式(1)進(jìn)行求解時(shí)，為減少自變量和因變量的數(shù)目，需先對(duì)其進(jìn)行無(wú)量綱化處理，定義無(wú)量綱參數(shù)為

(3)

式中p0為大氣壓力。將式(3)代入方程式(1)可得平均Reynolds方程的無(wú)量綱形式為

(4)

由于表面織構(gòu)的存在，兩對(duì)磨表面間的油膜厚度呈規(guī)律分布。根據(jù)圖1可知：不管是圓形微凹坑織構(gòu)還是橢圓形微凹坑織構(gòu)，其無(wú)量綱膜厚方程表達(dá)式為

(5)

式中Δ為圓形織構(gòu)區(qū)域和橢圓形織構(gòu)區(qū)域，區(qū)別在于不同形狀織構(gòu)判定該點(diǎn)是否位于織構(gòu)區(qū)域內(nèi)所使用的判定方程不同。

在進(jìn)行數(shù)值計(jì)算時(shí)，織構(gòu)微單元上、下邊界處均采用對(duì)稱條件，即邊界上網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的壓力值等于計(jì)算區(qū)域內(nèi)與其臨近的網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的壓力值。左、右邊界處的壓力均取為大氣壓力，同時(shí)采用Reynolds空化邊界條件對(duì)可能出現(xiàn)的空化現(xiàn)象進(jìn)行處理，由于試驗(yàn)是在開(kāi)放環(huán)境下進(jìn)行的，故空化壓力選用大氣壓力。

當(dāng)膜厚分布和邊界條件都確定的情況下，方程式(4)可以被求解出來(lái)。采用有限差分法對(duì)平均Reynolds方程進(jìn)行求解，即將xoy平面內(nèi)的計(jì)算域進(jìn)行等間距網(wǎng)格劃分，并基于有限差分原理對(duì)無(wú)量綱方程式(4)進(jìn)行離散化，任意節(jié)點(diǎn)上P(i,j)的值即可由其周圍節(jié)點(diǎn)的變量值求得。通過(guò)Matlab編程進(jìn)行迭代計(jì)算，當(dāng)計(jì)算結(jié)果滿足計(jì)算精度時(shí)結(jié)束迭代并輸出結(jié)果，計(jì)算精度的判定方法為

(6)

式中Errp為誤差限，筆者計(jì)算時(shí)取10-4。

1.3 摩擦學(xué)性能參數(shù)的計(jì)算

通過(guò)超松弛迭代法計(jì)算得到無(wú)量綱壓力P之后，即可根據(jù)需要將無(wú)量綱壓力轉(zhuǎn)化為油膜壓力p進(jìn)而計(jì)算分析油膜的承載力、摩擦力，得出最終的摩擦系數(shù)f，并以此作為表面織構(gòu)潤(rùn)滑性能的判斷標(biāo)準(zhǔn)。

1.3.1 承載力的計(jì)算

混合潤(rùn)滑狀態(tài)下承載力由摩擦副間油膜承載力和粗糙峰形成的微凸體的承載力兩部分組成，其計(jì)算式[15]為

(7)

式中pc為粗糙峰微凸體的承載力大小，其與摩擦副表面特性、材料特性和膜厚比等因素有關(guān)。

1.3.2 摩擦力的計(jì)算

與承載力類似，混合潤(rùn)滑狀態(tài)下摩擦力也由兩部分組成，即動(dòng)壓油膜產(chǎn)生的剪切力和粗糙峰之間的摩擦力，具體計(jì)算式[12]為

(8)

式中：μf為接觸的粗糙峰間的摩擦系數(shù)；φf(shuō)，φf(shuō)s為剪切應(yīng)力因子。

1.3.3 摩擦系數(shù)的計(jì)算

當(dāng)求得承載力和摩擦力后，摩擦系數(shù)可表示為

(9)

2 仿真結(jié)果與討論

人體正常行走時(shí)，髖關(guān)節(jié)摩擦副之間的接觸壓力大小約0.6～2.6 MPa，髖關(guān)節(jié)和股骨頭之間的線速度為0.1～0.4 m/s[16]，且摩擦試驗(yàn)中采用牛血清來(lái)模擬人工關(guān)節(jié)涂層材料在體液環(huán)境下的摩擦磨損情況。故在對(duì)混合潤(rùn)滑狀態(tài)下表面織構(gòu)對(duì)潤(rùn)滑特性的影響進(jìn)行理論分析時(shí)，采用的仿真計(jì)算參數(shù)為：摩擦副上下兩界面間相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度為0.1 m/s，潤(rùn)滑劑黏度為0.05 Pa·s。上試樣氧化鋯陶瓷銷彈性模量為200 GPa，試驗(yàn)所用HA復(fù)合陶瓷涂層彈性模量為38.86 GPa[17]，求得綜合彈性模量為68.71 GPa。考慮到實(shí)際試驗(yàn)過(guò)程中涂層表面經(jīng)過(guò)砂紙打磨拋光，假定表面為各項(xiàng)同性，即方向參數(shù)γ=1，綜合粗糙度為σ=2 μm，摩擦副間距離即最小膜厚為h0。由圖2可知：圖2為基于上述計(jì)算參數(shù)所得的直徑d=250 μm，面覆率為10%的圓凹坑織構(gòu)單元平均壓力pav與最小膜厚h0之間的關(guān)系。從圖2可以看到：隨著最小膜厚h0的減小，平均壓力pav逐漸增大，當(dāng)h0=2.3 μm時(shí)，平均壓力pav=1.065 44 MPa，這與摩擦磨損試驗(yàn)中所加載壓力1 MPa十分接近，因此在后續(xù)計(jì)算中取最小油膜厚度h0=2.3 μm。

圖2 最小膜厚與平均壓力的關(guān)系Fig.2 The relationship between the minimum film thickness and the average pressure

2.1 計(jì)算區(qū)域壓力分布情況

圖3為不同織構(gòu)形狀下織構(gòu)單元計(jì)算域內(nèi)的無(wú)量綱壓力分布，其中圖3(a)為直徑d=250 μm，面覆率10%的圓形微凹坑單元；圖3(b)為相同面覆率和凹坑面積條件小長(zhǎng)軸與上表面相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向平行的橢圓形織構(gòu)單元；圖3(c)為相同面覆率和凹坑面積條件小長(zhǎng)軸與上表面相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向垂直的橢圓形織構(gòu)單元。從圖3中可以看到：在潤(rùn)滑劑進(jìn)入織構(gòu)的區(qū)域即發(fā)散區(qū)域，由于上下兩表面距離突然增大，導(dǎo)致潤(rùn)滑膜壓力減小；相反的，在潤(rùn)滑劑流出織構(gòu)的區(qū)域即收斂區(qū)域，由于上下兩表面距離突然減小，潤(rùn)滑膜壓力增大。由于在計(jì)算過(guò)程中考慮了空化現(xiàn)象，對(duì)發(fā)散處壓力采用Reynolds邊界條件進(jìn)行了修正，因此在整個(gè)計(jì)算域內(nèi)潤(rùn)滑膜壓力的增大值與減小值并不對(duì)稱，整體積分為正值，也就說(shuō)明在一個(gè)織構(gòu)單元內(nèi)產(chǎn)生了額外的流體動(dòng)壓力。另外，潤(rùn)滑膜壓力在收斂區(qū)域存在最大壓力值，對(duì)比圖3(a～c)可以看到：ɑ=0°的橢圓形織構(gòu)單元其收斂區(qū)域最大壓力值是最大的，而ɑ=90°的橢圓形織構(gòu)其收斂區(qū)域的最大壓力值最小，說(shuō)明在相同面覆率為10%的情況下，ɑ=0°的橢圓形織構(gòu)單元較之其他兩種織構(gòu)能提供更多的額外承載力，減摩效果更好。

圖3 不同織構(gòu)形狀下織構(gòu)單元無(wú)量綱壓力分布圖Fig.3 The dimensionless pressure distribution of texture units under different texture shapes

2.2 表面織構(gòu)參數(shù)對(duì)摩擦系數(shù)的影響

圖4為不同織構(gòu)形狀下摩擦系數(shù)隨織構(gòu)面覆率的變化曲線，由于當(dāng)面覆率大于35%時(shí)，橢圓長(zhǎng)軸要比控制單元邊長(zhǎng)L還長(zhǎng)，橢圓微凹坑不再保持完整輪廓形狀，因此后續(xù)部分對(duì)比并無(wú)意義，圖4不再列出。從圖4可知：混合潤(rùn)滑狀態(tài)下，長(zhǎng)軸平行于上表面運(yùn)動(dòng)方向的橢圓形微凹坑織構(gòu)表面摩擦系數(shù)最小，且在一定區(qū)間內(nèi)不同織構(gòu)形狀表面的摩擦系數(shù)均隨織構(gòu)面覆率的提高呈線性減小趨勢(shì)。另外，從圖4中可以看到：面覆率越小不同織構(gòu)形狀間的摩擦系數(shù)差距越大，隨著織構(gòu)面覆率的提高，摩擦系數(shù)差距逐漸減小。

圖4 不同織構(gòu)形狀摩擦系數(shù)隨織構(gòu)面覆率變化曲線Fig.4 The variation of friction coefficient with texture coverage rate of different texture shapes

3 試驗(yàn)驗(yàn)證與分析

摩擦試驗(yàn)上試樣為氧化鋯生物陶瓷銷，下試樣材料為以Ti-6Al-4V合金為基底的等離子噴涂HA/ZrO2復(fù)合陶瓷涂層。并采用飛秒加工工藝在涂層表面制備出直徑為250 μm，面覆率為10%的圓形織構(gòu)陣列，以及相同面覆率下長(zhǎng)軸與陶瓷銷運(yùn)動(dòng)方向呈0°，45°，90°等3 組不同排列方式的橢圓織構(gòu)陣列。其表面微觀形貌SEM觀測(cè)圖如圖5所示，織構(gòu)微凹坑深度為50 μm左右。

圖5 不同形狀織構(gòu)SEM觀測(cè)圖Fig.5 SEM observation map of different shape texture

織構(gòu)化復(fù)合生物陶瓷涂層的摩擦磨損性能測(cè)試在UMT-3摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行。上試樣陶瓷銷固定不動(dòng)，底部工作臺(tái)帶動(dòng)涂層試樣進(jìn)行前后往復(fù)運(yùn)動(dòng)，往復(fù)速度為0.1 m/s，載荷設(shè)定為1 MPa，試驗(yàn)溫度為36.5 ℃。磨損時(shí)間為30 min，同時(shí)磨損過(guò)程中采用牛血清作為潤(rùn)滑劑對(duì)摩擦副進(jìn)行充分潤(rùn)滑。

圖6為不同微凹坑形狀涂層試樣摩擦系數(shù)隨試驗(yàn)時(shí)間的變化曲線，從圖6可以看到：所有曲線在經(jīng)過(guò)磨合階段后都表現(xiàn)出較好的平穩(wěn)性，且所有涂層表面有織構(gòu)的試樣的平均摩擦系數(shù)均比無(wú)織構(gòu)試樣小，說(shuō)明不管是圓形織構(gòu)還是橢圓形織構(gòu)對(duì)于HA復(fù)合生物陶瓷涂層材料都能起到改善其摩擦學(xué)性能的作用。對(duì)比曲線3，4，5可以看到：橢圓形織構(gòu)排列方式不同，對(duì)涂層表面減磨性能的影響較為明顯，其中長(zhǎng)軸橫向排布(長(zhǎng)軸與陶瓷銷運(yùn)動(dòng)方向垂直)的織構(gòu)試樣摩擦系數(shù)最大，其比相同面覆率下圓形織構(gòu)試樣的摩擦系數(shù)大，而長(zhǎng)軸豎向排布及斜向排布的試樣摩擦系數(shù)均比圓形試樣小。長(zhǎng)軸與陶瓷銷運(yùn)動(dòng)方向平行排布的橢圓形織構(gòu)試樣摩擦系數(shù)最小，求取其穩(wěn)定磨損階段的摩擦系數(shù)平均值為0.248。分析其原因，作者認(rèn)為橢圓長(zhǎng)軸沿陶瓷銷運(yùn)動(dòng)方向垂直排布的微凹坑潤(rùn)滑劑流過(guò)時(shí)由于孔區(qū)狹長(zhǎng)，如一道“峽谷”橫在潤(rùn)滑劑流通路徑上，因此相較于長(zhǎng)軸豎向排布的橢圓形微凹坑，潤(rùn)滑液流通性較差；同時(shí)，由于其沿潤(rùn)滑劑流動(dòng)方向的孔區(qū)長(zhǎng)度較小(即短軸長(zhǎng))，因此潤(rùn)滑劑流過(guò)時(shí)所產(chǎn)生的動(dòng)壓效應(yīng)較之豎向排布的橢圓形微凹坑要小，這也與前文仿真結(jié)果圖3相符，所以其所能提供的額外承載力較小，導(dǎo)致摩擦系數(shù)較大。另外，雖然織構(gòu)涂層試樣的加工采用了飛秒激光工藝，但由于受陶瓷本身材料特性及等離子噴涂工藝影響，在飛秒激光加工織構(gòu)微凹坑時(shí)，微凹坑的邊緣多少會(huì)有拱起出現(xiàn)。而橫向排布的橢圓形微凹坑，其邊緣處的拱起對(duì)潤(rùn)滑劑流動(dòng)時(shí)的阻擋作用更強(qiáng)，因此其潤(rùn)滑壞境較之豎向排布的橢圓微凹坑更差，這也會(huì)導(dǎo)致其摩擦系數(shù)更高。

1—織構(gòu)；2—圓形織構(gòu)；3—橫向橢圓(α=90°)；4—豎向橢圓(α=0°)；5—斜向橢圓(α=45°)圖6 不同織構(gòu)形狀試樣摩擦系數(shù)隨時(shí)間變化曲線Fig.6 Curves of friction coefficient varying with time for different textures

對(duì)各試樣達(dá)到穩(wěn)定磨損階段后，求取其摩擦系數(shù)的平均值，并利用超景深三維輪廓儀采測(cè)量各試樣的磨損深度以表征其磨損程度，結(jié)果如圖7所示。結(jié)果顯示：摩擦系數(shù)與磨損深度的對(duì)應(yīng)性較為一致，摩擦系數(shù)越小的試樣其磨損深度越小，長(zhǎng)軸豎向排布的橢圓形織構(gòu)磨損深度最小，為16.1 μm。綜上分析，在本次試驗(yàn)中，對(duì)于HA復(fù)合生物陶瓷涂層來(lái)說(shuō)，長(zhǎng)軸沿陶瓷銷運(yùn)動(dòng)方向平行排布的豎向橢圓形微凹坑具有更優(yōu)的減磨抗摩效果。

1—織構(gòu)；2—圓形織構(gòu)；3—橫向橢圓(α=90°)；4—豎向橢圓(α=0°)；5—斜向橢圓(α=45°)圖7 不同形狀織構(gòu)試樣的摩擦系數(shù)及磨損深度Fig.7 Friction coefficient and wear depth of textured specimens with different shapes

從對(duì)比仿真結(jié)果和試驗(yàn)所測(cè)得的摩擦系數(shù)范圍來(lái)看，理論計(jì)算結(jié)果較之試驗(yàn)所測(cè)得的數(shù)值要小，且具有一定差距，這與文獻(xiàn)[18]的研究結(jié)果相類似，這是因?yàn)樵诠酵茖?dǎo)及模型建立時(shí)均進(jìn)行了簡(jiǎn)化，而實(shí)際摩擦磨損過(guò)程中，其潤(rùn)滑情況是十分復(fù)雜的。筆者所建立的潤(rùn)滑模型是以理想潤(rùn)滑區(qū)域單個(gè)織構(gòu)微單元為研究對(duì)象的，這是基于織構(gòu)處于無(wú)窮大面接觸的假設(shè)前提之下，而由于試驗(yàn)條件限制，試驗(yàn)過(guò)程中對(duì)磨副的接觸面積并不大，且試驗(yàn)處于開(kāi)放壞境下進(jìn)行，這必然會(huì)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生一定影響；同時(shí)，隨著磨損的進(jìn)行，兩摩擦副界面之間潤(rùn)滑區(qū)域的溫度也會(huì)隨之升高，使得潤(rùn)滑劑牛血清當(dāng)中的蛋白質(zhì)析出，導(dǎo)致潤(rùn)滑劑變質(zhì)從而影響到潤(rùn)滑效果；另外，受加工工藝的影響，等離子噴涂制備的涂層結(jié)合強(qiáng)度較低，隨著磨損的進(jìn)行，表面的材料顆粒易脫落并參與到后續(xù)的磨損過(guò)程中，這也會(huì)導(dǎo)致試驗(yàn)所測(cè)得摩擦系數(shù)增大。

綜上原因，使得理論分析值與試驗(yàn)所測(cè)值具有一定的差距。但筆者主要是通過(guò)試驗(yàn)來(lái)闡釋織構(gòu)對(duì)于人工關(guān)節(jié)涂層材料的減磨效果，而理論模型的建立主要是為了指導(dǎo)織構(gòu)在人工關(guān)節(jié)領(lǐng)域應(yīng)用時(shí)的選型和設(shè)計(jì)，對(duì)比理論計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，織構(gòu)的減磨趨勢(shì)是一致的，均顯示了長(zhǎng)軸與潤(rùn)滑劑流動(dòng)方向平行排布的橢圓形織構(gòu)具有更小的摩擦系數(shù)。

4 結(jié) 論

1) 在摩擦過(guò)程中不管是橢圓形織構(gòu)還是圓形織構(gòu)均能產(chǎn)生一定的額外承載力，從而在一定程度上降低了HA復(fù)合生物陶瓷涂層表面的摩擦系數(shù)，減少了磨損量；2) 在一定面覆率區(qū)間內(nèi)，織構(gòu)表面的摩擦系數(shù)隨織構(gòu)面覆率的增大而減??；3) 長(zhǎng)軸平行上表面運(yùn)動(dòng)方向的橢圓形織構(gòu)能夠產(chǎn)生更多的額外承載力，具有更優(yōu)的減磨抗摩性能；4) 橢圓形織構(gòu)表面的摩擦系數(shù)隨長(zhǎng)軸與上試樣運(yùn)動(dòng)方向所呈角的增大而增大，當(dāng)長(zhǎng)軸與上試樣運(yùn)動(dòng)方向垂直時(shí)其摩擦系數(shù)比相同面覆率下的圓形織構(gòu)表面摩擦系數(shù)大。