水凝胶-聚合物刷双层涂层

超低摩擦、耐万次滑动

模拟关节软骨的分层结构,硬基材上集成承载水凝胶层与润滑聚合物刷层,同时实现低摩擦与高耐磨。

魏强兵 · Liu, Huan · Zhao, Xiaoduo · Zhao, Weiyi · Xu, Rongnian · 麻拴红 · 周峰

Tribology International 2023

参数信息

摩擦系数
0.07
承载能力
20 N
滑动循环次数
10000 cycles

技术优势

摩擦极低

聚合物刷层提供润滑,摩擦系数 < 0.07,接近天然滑液润滑水平。

承载强

弹性水凝胶层像天然软骨一样吸收和分散应力,承受载荷超过 20 N。

超耐磨

分层结构避免局部应力集中,滑动超过 10,000 次循环仍保持表面完整。

仿生梯度模量

从硬 PEEK 到弹性水凝胶再到软聚合物刷,模量梯度过渡,减少界面应力突变。

应用场景