WPŁYW MODYFIKACJI PRZEZ ODKSZTAŁCENIE I NAPROMIENIOWANIE ELEKTRONAMI NA PODWYŻSZENIE WŁAŚCIWOŚCI FUNKCJONALNYCH BIOPOLIMERÓW GUR1020 I GUR1050



Podobne dokumenty
THE INFLUENCE OF E-BEAM RADIATION ON PLASTIC DEFORMATION, MECHANICAL PROPERTIES AND WEAR OF THE POLYETHYLENE GUR 1050 FOR ACETABULAR CUPS

Słowa kluczowe: polietylen UHMW, modyfikacja radiacyjna, gęstość usieciowania, twardość, intensywność zużycia masowego i liniowego

ODKSZTAŁCENIE NOWEJ GENERACJI POLIMERÓW NA IMPLANTY MEDYCZNE W ŚWIETLE PRÓBY ŚCISKANIA

WPŁYW MODYFIKACJI RADIACYJNEJ I TERMICZNEJ NA WŁAŚCIWOŚCI FUNKCJONALNE POLIETYLENU GUR 1050

JOANNA MASZYBROCKA, JERZY CYBO, ADRIAN BARYLSKI

WPŁYW PROCESU TARCIA NA ZMIANĘ MIKROTWARDOŚCI WARSTWY WIERZCHNIEJ MATERIAŁÓW POLIMEROWYCH

WPŁYW PREPARATÓW KRWI NA WŁAŚCIWOŚCI TRIBOLOGICZNE SKOJARZENIA UHMWPE/STOP CoCrMo

ODPORNOŚĆ STALIWA NA ZUŻYCIE EROZYJNE CZĘŚĆ II. ANALIZA WYNIKÓW BADAŃ

OCENA MOŻLIWOŚCI WYZNACZENIA WSPÓŁCZYNNIKA SPRĘŻYSTOŚCI WARZYW O KSZTAŁCIE KULISTYM

WŁAŚCIWOŚCI TRIBOLOGICZNE WARSTWY POWIERZCHNIOWEJ CRN W WARUNKACH TARCIA MIESZANEGO

BADANIA WŁAŚCIWOŚCI TRIBOLOGICZNYCH BRĄZU CuSn12Ni2 W OBECNOŚCI PREPARATU EKSPLOATACYJNEGO O DZIAŁANIU CHEMICZNYM

WPŁYW DODATKU NA WŁASNOŚCI SMAROWE OLEJU BAZOWEGO SN-150

WPŁYW WIELOKROTNYCH OBCIĄŻEŃ STATYCZNYCH NA STOPIEŃ ZAGĘSZCZENIA I WŁAŚCIWOŚCI REOLOGICZNE MASY NASION ROŚLIN OLEISTYCH

WYSOKOWYTRZYMAŁ Y SILUMIN CYNKOWO-MIEDZIOWY

BADANIA WŁAŚCIWOŚCI TRIBOLOGICZNYCH SMARU PLASTYCZNEGO MODYFIKOWANEGO PROSZKIEM PTFE I MIEDZI

BADANIA WŁAŚCIWOŚCI TRIBOLOGICZNYCH BRĄZU CuSn12Ni2

WPŁYW WIELOKROTNYCH OBCIĄŻEŃ STATYCZNYCH NA STOPIEŃ ZAGĘSZCZENIA I WŁAŚCIWOŚCI REOLOGICZNE MASY ZIARNA

ZMODYFIKOWANE BIOMATERIAŁY METALOWE I POLIETYLENOWE STOSOWANE W ALLOPLASTYCE STAWU BIODROWEGO I KOLANOWEGO

ZASTOSOWANIE OCHŁADZALNIKA W CELU ROZDROBNIENIA STRUKTURY W ODLEWIE BIMETALICZNYM

WPŁYW OBCIĄŻEŃ ZMĘCZENIOWYCH NA WYSTĘPOWANIE ODMIAN POLIMORFICZNYCH PA6 Z WŁÓKNEM SZKLANYM

MODYFIKACJA BRĄZU SPIŻOWEGO CuSn4Zn7Pb6

MODYFIKACJA SILUMINU AK20 DODATKAMI ZŁOŻONYMI

WYSOKOTEMPERATUROWE WŁASNOŚCI TRIBOLOGICZNE STOPÓW Fe-Al

BADANIE METODĄ EPR WOLNYCH RODNIKÓW W POLIMERZE UHMWPE STOSOWANYM W BIOMEDYCZNYCH WĘZŁACH TARCIA

A. PATEJUK 1 Instytut Materiałoznawstwa i Mechaniki Technicznej WAT Warszawa ul. S. Kaliskiego 2, Warszawa

ON INFLUENCE OF DIESEL OIL SORT ON FRICTION AND WEAR PROCESSES Tarkowski Piotr, Paluch Roman Katedra Pojazdów Samochodowych Politechnika Lubelska

METODYKA BADAŃ WYZNACZANIA ODPORNOŚCI NA KOROZJĘ NAPRĘŻENIOWĄ ELEMENTÓW Z TWORZYW POLIMEROWYCH

WPŁYW OBRÓBKI CIEPLNEJ NA WYBRANE WŁASNOŚCI STALIWA CHROMOWEGO ODPORNEGO NA ŚCIERANIE

MODELOWANIE WARSTWY POWIERZCHNIOWEJ O ZMIENNEJ TWARDOŚCI

PROCESY TRIBOLOGICZNE W WĘZŁACH RUCHOWYCH ENDOPROTEZ

MODYFIKACJA SILUMINU AK20. F. ROMANKIEWICZ 1 Politechnika Zielonogórska,

WŁAŚCIWOŚCI TRIBOLOGICZNE POWŁOK ELEKTROLITYCZNYCH ZE STOPÓW NIKLU PO OBRÓBCE CIEPLNEJ

THE INFLUENCE OF RADIATION MODIFICATION ON TRIBOLOGICAL PROPERTIES OF T5W, T7W PLASTICS USED IN KINEMATICS SYSTEMS

WPŁYW PARAMETRÓW RUCHOWYCH TARCIA NA MIKROTWARDOŚĆ WYBRANYCH POLIMERÓW ŚLIZGOWYCH

Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny INSTYTUT INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ ZAKŁAD METALOZNAWSTWA I ODLEWNICTWA

CHARAKTERYSTYKI TRIBOLOGICZNE WARSTWY AL 2 O 3 MODYFIKOWANEJ GRAFITEM W SKOJARZENIU ŚLIZGOWYM Z KOMPOZYTAMI POLIMEROWYMI

Charakterystyka naprężeniowo-odkształceniowa dla próbek piaskowca z szorstkimi i gładkimi pęknięciami

iglidur W300 Długodystansowy

WPŁYW ODKSZTAŁCENIA WZGLĘDNEGO NA WSKAŹNIK ZMNIEJSZENIA CHROPOWATOŚCI I STOPIEŃ UMOCNIENIA WARSTWY POWIERZCHNIOWEJ PO OBRÓBCE NAGNIATANEM

OKREŚLENIE WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNYCH SILUMINU AK132 NA PODSTAWIE METODY ATND.

NOŚNOŚĆ POWIERZCHNI A RODZAJ JEJ OBRÓBKI

WPŁYW MODYFIKACJI NA STRUKTURĘ I MORFOLOGIĘ PRZEŁOMÓW SILUMINU AlSi7

KORELACJA WYNIKÓW UZYSKANYCH Z APARATÓW: AMSLERA I TESTERA T-05

WPŁYW MODYFIKACJI NA PRZEBIEG KRYSTALIZACJI, STRUKTURĘ I WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE BRĄZU CYNOWO-FOSFOROWEGO CuSn10P

BADANIA WŁAŚCIWOŚCI TRIBOLOGICZNYCH POLIAMIDU PA6 I MODARU

MODYFIKACJA SILUMINÓW AK7 i AK9. F. ROMANKIEWICZ 1 Uniwersytet Zielonogórski, ul. Podgórna 50, Zielona Góra

Biotribologia Wykład 10 PE-UHMW, Modelowanie tarcia

Materiałowe i technologiczne uwarunkowania stanu naprężeń własnych i anizotropii wtórnej powłok cylindrycznych wytłaczanych z polietylenu

WPŁYW OBRÓBKI TERMICZNEJ ZIEMNIAKÓW NA PRĘDKOŚĆ PROPAGACJI FAL ULTRADŹWIĘKOWYCH

MODYFIKACJA SILUMINU AK12. Ferdynand ROMANKIEWICZ Folitechnika Zielonogórska, ul. Podgórna 50, Zielona Góra

KONTROLA STALIWA GXCrNi72-32 METODĄ ATD

BADANIA WSPÓŁCZYNNIKA TARCIA STATYCZNEGO POLIETYLENU PE-UHMW PODDANEGO PROMIENIOWANIU JONIZUJĄCEMU

WYBRANE WŁAŚCIWOŚCI WYTRZYMAŁOŚCIOWE TAŚM KOMPOZYTOWYCH Z WŁÓKIEN WĘGLOWYCH

WPŁYW TEMPERATURY NA WARTOŚĆ WSPÓŁCZYNNIKA TARCIA SAMOCHODOWYCH HAMULCÓW CIERNYCH

REJESTRACJA PROCESÓW KRYSTALIZACJI METODĄ ATD-AED I ICH ANALIZA METALOGRAFICZNA

iglidur J Na najwyższych i na najniższych obrotach

OPTYMALIZACJA PARAMETRÓW TECHNICZNYCH I EKONOMICZNYCH SIECIOWANYCH RADIACYJNIE, POLIETYLENOWYCH WYROBÓW TERMOKURCZLIWYCH =.

WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE PLASTYCZNOŚĆ. Zmiany makroskopowe. Zmiany makroskopowe

BIOTRIBOLOGIA I APLIKACJE MEDYCZNE

Zastosowanie MES do wyjaśnienia mechanizmu zużywania w węzłach tarcia

METODY BADAŃ I KRYTERIA ZGODNOŚCI DLA WŁÓKIEN DO BETONU DOŚWIADCZENIA Z BADAŃ LABORATORYJNYCH

Badania współczynnika tarcia statycznego polietylenu PE-UHMW poddanego promieniowaniu jonizującemu

KRYSTALIZACJA I SKURCZ STOPU AK9 (AlSi9Mg) M. DUDYK 1, K. KOSIBOR 2 Akademia Techniczno Humanistyczna ul. Willowa 2, Bielsko Biała

WPŁYW MODYFIKACJI NA STRUKTURĘ I MORFOLOGIĘ PRZEŁOMÓW SILUMINU AK132

iglidur G Ekonomiczny i wszechstronny

BADANIE MIKROTWARDOŚCI WARSTWY WIERZCHNIEJ CYLINDRA W ASPEKCIE ODPORNOŚCI NA ZACIERANIE

Zadania badawcze realizowane na Wydziale Inżynierii Materiałowej Politechniki Warszawskiej

MODYFIKACJA STOPU AK64

Publikacje pracowników Katedry Inżynierii Materiałowej w 2010 r.

Wykład IX: Odkształcenie materiałów - właściwości plastyczne

Nauka o Materiałach. Wykład IX. Odkształcenie materiałów właściwości plastyczne. Jerzy Lis

BADANIA PORÓWNAWCZE PAROPRZEPUSZCZALNOŚCI POWŁOK POLIMEROWYCH W RAMACH DOSTOSOWANIA METOD BADAŃ DO WYMAGAŃ NORM EN

SYMULACJA TŁOCZENIA ZAKRYWEK KORONKOWYCH SIMULATION OF CROWN CLOSURES FORMING

ODPORNOŚĆ NA ZUŻYCIE ŚCIERNE WARSTW WYTWARZANYCH METODĄ LASEROWO-MECHANICZNĄ 1. WSTĘP

ZASTOSOWANIE TESTERA T-05 DO BADAŃ ZUŻYCIA

Wpływ promieniowania na wybrane właściwości folii biodegradowalnych

WŁAŚCIWOŚCI REOLOGICZNE TWORZYWA BIODEGRADOWALNEGO WYZNACZONE NA PODSTAWIE CYKLICZNEGO TESTU RELAKSACJI NAPRĘŻEŃ

NOWE MATERIAŁY NA WKŁADKI ENDOPROTEZ STAWU KOLANOWEGO

OPTYMALIZACJA KONSTRUKCJI WZMOCNIEŃ ELEMENTÓW NOŚNYCH MASZYN I URZĄDZEŃ

Wpływ warunków nagniatania tocznego na chropowatość powierzchni stali C45 po cięciu laserem

iglidur X Technologie zaawansowane

WPŁYW MODYFIKACJI NA STRUKTUR I MORFOLOGI PRZEŁOMÓW SILUMINU AK64

BADANIA MATERIAŁOWE ODLEWÓW GŁOWIC SILNIKÓW

WPŁYW MAGNEZU I BIZMUTU NA MODYFIKACJĘ STOPU AlSi7 DODATKIEM AlSr10

OCENA WŁAŚCIWOŚCI POWŁOK DLC STOSOWANYCH W UKŁADACH BIOTRIBOLOGICZNYCH

WPŁYW PROCESÓW TECHNOLOGICZNYCH NA ZUŻYCIE FRETTINGOWE W POŁĄCZENIU WCISKOWYM

32/42 NA ŚCIERANIE POWIERZCHNI STALI EUTEKTYCZNEJ WPŁ YW OBRÓBKI LASEROWEJ NA ODPORNOŚĆ

43/59 WPL YW ZA W ARTOŚCI BIZMUTU I CERU PO MODYFIKACJI KOMPLEKSOWEJ NA WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE ŻELIW A NADEUTEKTYCZNEGO

Karta danych materiałowych. DIN EN ISO 527-3/5/100* minimalna wartość DIN obciążenie 10 N, powierzchnia dolna Współczynik tarcia (stal)

ELASTOOPTYKA I ANALIZA NUMERYCZNA STANU NAPRĘśEŃ W BADANIACH POLISTYRENU METODĄ DMTA

Karta danych materiałowych. DIN EN ISO 527-3/5/100* minimalna wartość DIN obciążenie 10 N, powierzchnia dolna Współczynik tarcia (stal)

BADANIE ZMIAN SPRĘŻYSTOŚCI I MIKROTWARDOŚCI POWŁOK NIKASILOWYCH W ASPEKCIE ZUŻYCIA TULEI SILNIKÓW SPALINOWYCH

Badania tribologiczne ślizgowych węzłów obrotowych z czopami z powłoką TiB 2

Raport z badań betonu zbrojonego włóknami pochodzącymi z recyklingu opon

BADANIA WYTRZYMA OŒCI NA ŒCISKANIE PRÓBEK Z TWORZYWA ABS DRUKOWANYCH W TECHNOLOGII FDM

TRANSCOMP XIV INTERNATIONAL CONFERENCE COMPUTER SYSTEMS AIDED SCIENCE, INDUSTRY AND TRANSPORT

WPŁYW OBRÓBKI TERMICZNEJ NA SIŁĘ CIĘCIA I SIŁĘ ŚCISKANIA ZIEMNIAKÓW

WIELOMIANOWE MODELE WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNYCH STOPÓW ALUMINIUM

ROZKŁAD TWARDOŚCI I MIKROTWARDOŚCI OSNOWY ŻELIWA CHROMOWEGO ODPORNEGO NA ŚCIERANIE NA PRZEKROJU MODELOWEGO ODLEWU

Metody badań materiałów konstrukcyjnych

Transkrypt:

3-2012 T R I B O L O G I A 29 Adrian BARYLSKI *, Joanna MASZYBROCKA *, Jerzy CYBO *, Piotr CZAJA * WPŁYW MODYFIKACJI PRZEZ ODKSZTAŁCENIE I NAPROMIENIOWANIE ELEKTRONAMI NA PODWYŻSZENIE WŁAŚCIWOŚCI FUNKCJONALNYCH BIOPOLIMERÓW GUR1020 I GUR1050 THE INFLUENCE OF MODIFICATION BY DEFORMATION AND ELECTRON IRRADIATION ON THE ENHANCEMENT OF FUNCTIONAL PROPERTIES OF GUR1020 AND GUR1050 BIOPOLYMERS Słowa kluczowe: polietylen UHMW, odkształcenie polimeru, modyfikacja radiacyjna, twardość, moduł sprężystości, zużycie liniowe Key words: UHMW polyethylene, polymer deformation, radiation modification, hardness, elastic modulus, linear wear * Uniwersytet Śląski w Katowicach, Wydział Informatyki i Nauki o Materiałach, Katedra Materiałoznawstwa, ul. Śnieżna 2, 41-200 Sosnowiec, e-mail: adrian.barylski@us.edu.pl.

30 T R I B O L O G I A 3-2012 Streszczenie Polietylen GUR1020 i GUR1050, przeznaczony do wytwarzania panewek endoprotez, poddano kształtowaniu metodą ściskania jednoosiowego (do wartości odkształcenia plastycznego e f = 0,2) i sieciowania radiacyjnego (za pomocą wiązki elektronów). Zastosowana sekwencja oddziaływań kształtujących polimery zakładała (przy zachowaniu niewielkiej wartości deformacji e f ) brak efektu steksturowania fazy krystalicznej, ale nieznaczną orientację fazy lamelarnej w strukturze i wzmocnienie przez wywołany stan naprężeń skutków morfologicznych modyfikacji radiacyjnej. Celem zastosowanej metody było znaczne zmniejszenie zużycia tribologicznego polimerów zarówno w stosunku do materiałów wyjściowych, jak i modyfikowanych wyłącznie przez napromieniowanie elektronami. Stwierdzono dla obu materiałów i porównywanych sposobów kształtowania wzrost twardości i modułu sprężystości wraz z dawką napromieniowania. Wykazano, że zmiany zachodzą z różną intensywnością zależną od rodzaju polimerów, które cechują się prawie dwukrotnie różniącym się ciężarem cząsteczkowym. Wyniki testów tribologicznych wykazały 11-krotny wzrost odporności na zużycie (liniowe; tester T-01) w porównaniu z materiałem niemodyfikowanym. W odniesieniu do materiału poddanego tylko napromieniowaniu elektronami stwierdzono 2,5 3-krotne zmniejszenie zużycia. WPROWADZENIE I METODYKA BADAŃ Z myślą o zwiększeniu trwałości zabiegów alloplastyki wprowadzono polimery GUR1020 i GUR1050 o bardzo dużych i prawie dwukrotnie różniących się ciężarach cząsteczkowych. W pracy dążono do udokumentowania wpływu wstępnego odkształcenia plastycznego i napromieniowania strumieniem elektronów na właściwości funkcjonalne, w tym twardość, moduł sprężystości oraz zużycie liniowe [L. 1 6]. Analizowane polimery oznaczono w stanie wyjściowym (bazowym) BZ 20 oraz BZ 50. Badania prowadzono na próbkach materiałów wyjściowych oraz wstępnie odkształconych do wartości e f = 0,2 (BZO 20, BZO 50 ) i napromieniowanych wiązką elektronów (ON 20.i ; ON 50.i ). Indeks (20, 50) oznacza badany gatunek polimeru, natomiast i = 1 6 oznacza krotność napromieniowania dawką 26 kgy. Modyfikację radiacyjną wykonano na liniowym akceleratorze Elektronika 10/10 (energia elektronów 10 MeV, moc wiązki 10 kw). Jednoosiowe ściskanie do wartości e f = 0,2 (w płaskim stanie odkształceń) cylindrycznych próbek wykonano na urządzeniu Instron 1195 z prędkością odkształcenia 5 mm/min w temperaturze pokojowej.

3-2012 T R I B O L O G I A 31 Właściwości mechaniczne polimerów określano na urządzeniu Micron- -Gamma. Obciążenie siłą normalną było zgodne z kierunkiem LD odkształconego walca. Testom mikroindentacyjnym poddano powierzchnię czołową odkształconej próbki. W badaniach stosowano penetrator Berkovicha, obciążenie 1 N, czas wytrzymywania pod maksymalnym naciskiem 15 s. Dla wyznaczenia twardości H i modułu sprężystości E wykorzystano ideę metody Olivera-Phare [L. 7]. Krzywą odciążenia aproksymowano i objęto analizą 70% jej zakresu. Wyniki pomiarów uśredniano dla 7 odcisków. Do badań tribologicznych wykorzystano stanowisko trzpień tarcza T-01 (produkcji ITeE PIB). Trzpienie zostały wycięte z walca o średnicy 25 mm w kierunku prostopadłym do kierunku ściskania LD, tak aby powierzchnia tarcia była równoległa do LD. Jako przeciwpróbkę dla polietylenowych elementów wybrano stop Vitalium (stosowany do wykonania głów endoprotez). Powierzchnię przygotowano zgodnie z wytycznymi normy ISO 7206-2 [L. 8]. Badania przeprowadzono na drodze tarcia 68 km (tester T-01), przy prędkości poślizgu 0,1374 m/s. Zastosowano nacisk w węźle tarcia o wartości 2 MPa (T-01). Jako medium smarujące użyto wody destylowanej. Dozowano 0,6 ml/min w układzie zamkniętym. Zużycie liniowe Z l na testerze T-01 określano jako różnicę przemieszczenia czujnika przed biegiem i po teście (oraz etapie chłodzenia). WYNIKI BADAŃ I ICH ANALIZA Porównanie zmian twardości H oraz modułu sprężystości E w funkcji dawki napromieniowania pokazano na Rys. 1 i 2. Analiza wskazuje na wzrost twardości wraz z dawką stosowaną do sieciowania (26 156 kgy). Zmiany twardości dla UHMWPE kształtowanego wyłącznie przez napromieniowanie elektronami [L. 9] oraz przez odkształcenie i napromieniowanie opisano zależnościami (1) (4) o współczynnikach korelacji 0,94 0,96. próbki tylko napromieniowane [9] H 1020 = 63 + 1,75i [MPa] (1) H 1050 = 58 + 1,29i [MPa] (2) próbki ON H 1020 = 49,9 + 0,87i [MPa] (3) H 1050 = 49,9 + 0,33i [MPa] (4) gdzie: i krotność dawki napromieniowania Rys. 1. Zmiany twardości polietylenów Fig. 1. Hardness changes of poliethylenes

32 T R I B O L O G I A 3-2012 Przedstawionym zmianom twardości można przyporządkować liniową współzależność z modułem sprężystości: E = 24H 345 [MPa] (5) Rys. 2. Moduł sprężystości w funkcji twardości polietylenów Fig. 2. Elastic modulus as a function of the hardness of polyetyhylenes Analiza właściwości tribologicznych polimerów kształtowanych sekwencyjnie (odkształconych i modyfikowanych radiacyjnie) wskazuje na znaczącą poprawę odporności na zużycie. e wzrostem zastosowanej dawki napromieniowania i odnotowuje się duży spadek zużycia. Zużycie liniowe Z l dla polimeru BZO 50 wynosiło 1,75 µm/km, podczas gdy napromieniowanego dawką 6i (ON 50.6 ) 0,31 µm/km; podobne zmniejszenie zużycia odnotowano dla materiału GUR1020: BZO 20 1,735 µm/km i ON 20.6 0,57 µm/km. Wyniki testów tribologicznych dla tak zmodyfikowanego polietylenu wykazują 11-krotny wzrost odporności na zużycie w porównaniu z materiałem niemodyfikowanym: zużycie dla materiału BZ 20 i BZ 50 wynosiło odpowiednio 4,45 µm/km oraz 3,65 µm/km. W odniesieniu do materiału poddanego tylko napromieniowaniu elektronami (dawką 26 156 kgy) stwierdzono 2,5 3-krotne zmniejszenie zużycia (Rys. 3). Przedstawione spostrzeżenia w zakresie zmian twardości i zużycia w funkcji dawki napromieniowania wskazują zarazem na zależność obu charakterystyk od ciężaru cząsteczkowego badanych polimerów, a przede wszystkim od metody ich modyfikacji. Należy przypuszczać, że tak duża poprawa odporności na zużycie wynika ze znaczących zmian morfologicznych (np. obniżenia stopnia krystaliczności, ale intensywnego wzrostu gęstości usieciowania), co powoduje w konsekwencji zmianę mikromechanizmu zużycia. W końcowej fazie pozostają badania morfologiczne i sklerometryczne polimerów oraz analiza stereometryczna i morfologiczna powierzchni materiałów po współpracy tribologicznej.

3-2012 T R I B O L O G I A 33 Rys. 3. Zmiany zużycia liniowego polietylenów Fig. 3. Linear wear changes of poliethylenes WNIOSKI Skuteczność podwyższenia właściwości funkcjonalnych biopolimerów metodą modyfikacji przez deformację i napromieniowanie elektronami jest proporcjonalna do ciężaru cząsteczkowego polietylenu i dawki napromieniowania. GUR1020 i GUR1050 wykazuje ok. 11-krotne zmniejszenie zużycia liniowego w porównaniu z materiałem bazowym oraz 2,5 3-krotne obniżenie zużycia w stosunku do materiału tylko modyfikowanego radiacyjnie. Polietylen GUR1050 charakteryzuje się około 1,2 1,8-krotnie niższym zużyciem liniowym w porównaniu z GUR1020 w zależności od dawki napromieniowania. Interpretacja tak dużej poprawy odporności na zużycie wymaga kompleksowych badań biopolimerów metodami morfologicznymi, sklerometrycznymi i stereometrycznymi (w toku realizacji). LITERATURA 1. Greer K.W., Hamiltton J.W.: Polyethylene wear in orthopedics. J&JP, Inc 1994. 2. Cybo J., Maszybrocka J., Duda P., Bartczak Z., Barylski A., Kaptacz S.: Properties of ultra-high-molecular-weight polyethylene with a structure modified by plastic deformation and electron-beam irradiation,,,journal of Applied Polymer Science 2012, DOI: 10.1002/app.36572. 3. Cybo J., Duda P., Maszybrocka J.: Zmiany zużycia tribologicznego polietylenu na panewki endoprotez w następstwie kształtowania budowy polimeru przez odkształcenie plastyczne i napromieniowanie elektronami. Tribologia 2006; 3: 35 46.

34 T R I B O L O G I A 3-2012 4. Cybo J., Maszybrocka J., Barylski A., Kansy J.: Resistance of UHMWPE to plastic deformation and wear and the possibility of its enhancement through modification by radiation, Journal of Applied Polymer Science 2012, DOI: 10.1002/app.36573. 5. Edidin A.A., Rimnac C.M., Kurtz S.M.: Mechanical behaviour, wear surface morphology and clinical performance of UHMWPE acetabular components after 10 years of implantation. Wear 2001 (2005) 152 158. 6. Ohta M., Hyon S.H., Tsutumi S.: Control of crystalline orientation to enhance the wear resistance of ultra-high molecular weight polyethylene crystallization cups for artificial joints. Wear 255 (2003) 1045 1050. 7. Oliver W.C., Pharr G.M.: An improved technique for determining hardness and elastic modulus using load and displacement sensing indentation experiments. Journal of Materials Research 1992; 7(6): 1564 1583. 8. ISO 7206 (1996): Implants for surgery Partial and total hip joint prostheses. 9. Barylski A., Cybo J., Maszybrocka J., Czaja P.: Ocena skuteczności napromieniowania wiązką elektronów w aspekcie podwyższania odporności na zużycie polietylenów GUR 1020 i GUR 1050 stosowanych na panewki endoprotez; Tribologia 2012 (w druku). Summary GUR1020 and GUR1050 polyethylenes, intended for the production of endoprosthesis cups, were subjected to forming by uniaxial compression (up to the value of plastic deformation e f = 0.2), and radiation cross-linking (by means of an electron beam). A slight orientation of the lamellar phase in the structure as well as strengthening through the induced state of stresses of morphological effects of radiation modification, and no texturing effect of the crystalline phase had been assumed for the applied sequence of polymer forming interactions (while maintaining a small deformation value e f ). The aim of the applied method was a significant reduction in tribological wear of polymers, both the starting materials and ones modified exclusively by electron irradiation. An increase in hardness and elasticity modulus along with a radiation dose was found for both materials and the compared methods of forming. It was demonstrated that changes occur with varying intensity depending on the type of polymers, which are characterised by an almost two-fold difference between their molecular weight. The results of tribological tests showed an 11-fold increase of wear resistance (linear; tester T-01), compared to the unmodified material. Only a 2.5 to3 fold reduction in wear was found compared to the material subjected to electron irradiation.