软基体医用导管涂层围压式摩擦实验技术研究及应用

附着有功能涂层的导尿管、静脉导管等软基体医用导管在临床使用时会和人体尿道、血管等内表面组织发生摩擦,存在涂层脱落的风险,因此,需对其润滑性能和附着性能进行测试表征。基于临床实际使用工况,研制了一种软基体医用导管涂层围压式摩擦实验装置,并发展了相关的涂层润滑性能、附着性能表征方法;同时,利用该装置对附着有聚乙烯吡络烷酮的导尿管进行了实验。结果显示,乳胶和PVC基体的导尿管的平均摩擦系数分别为0.0143和0.0153;该方法的测量结果不易受试样尺寸、基体材质、围压压强影响;同时,根据该装置监测摩擦力的变化情况可以灵敏地判断涂层脱落情况;该实验技术可以有效解决软基体医用导管涂层润滑性能、附着性能的表征难题。

不同尺寸橡胶/帘线H型拉拔试验界面参数的归一化处理评价方法

H型拉拔试验被广泛应用于橡胶/帘线复合材料界面粘结强度的估算.然而,目前的国际标准只要求在橡胶/帘线H型拉拔试验中记录拔出力的大小,并强调从不同尺寸的样品中获得的结果不具有可比性.在本文中,我们研究了不同尺寸橡胶/帘线试验样品的H拔出结果的可比性,并提出了一种归一化的评价方法来处理这些结果.分别对尺寸为5 mm、6.4 mm、10 mm的试验样品进行橡胶/帘线H拉拔试验(尺寸为7.5 mm、8.5 mm的试件结果作为支撑性试验).在试验结果的基础上,采用有限元法内聚单元模型对界面粘结强度进行了分析,所得出的内聚力参数比国际标准中所规定的拔出力更能准确地反映界面粘结性能.因此,采用内聚单元法能够更合理地比较不同橡胶/帘线试样的界面粘结强度.我们首先基于6.4 mm尺寸样品的试验结果建立有限元模型,并确定满足条件的内聚单元参数,然后将其应用于其他尺寸的样品模型.尽管试验样品的尺寸大小在变化,但在保持内聚单元参数不变的前提下,模拟结果与试验结果仍然保持良好的一致性,这表明内聚参数不受样本尺寸的影响.在此基础上,我们提出了一种归一化方法,使不同尺寸样品的橡胶/帘线H拉拔试验的结果具有了可比性.本文提出的归一化方法是对现有国际、国内标准实验方法的扩展.