Właściwości mechaniczne kompozytów polimerowo-metalicznych

Celem badań była ocena właściwości mechanicznych kompozytów na osnowie z polietylenu o wysokiej gęstości (HDPE) z dodatkiem nanocząstek srebra, przeznaczonych na implanty medyczne. Materiały zostały otrzymane metodą wytłaczania i wtrysku. Przeprowadzono badania mechaniczne obejmujące statyczną próbę rozciągania, twardość według Brinel-la oraz dynamiczne badania zmęczeniowe metodą trójpunktowego zginania. Kompozyty polietylenowe modyfikowane nanosrebrem poddawano pomiarom rozchodzenia się podłużnej fali ultradźwiękowej. Na podstawie otrzymanych wyników stwierdzono, że dodatek nanosrebra nie wpływa na wytrzymałość natomiast podnosi moduł Younga i obniża twardość kompozytów. W wyniku przeprowadzonych testów w warunkach zmęczeniowych (8 milionów cykli) nie wykazano zniszczenia materiałów. Nie odnotowano również zmiany prędkości fali ultradźwiękowej, co świadczyło o stabilnym zachowaniu się materiałów.

The aim of this study was to evaluate mechanical properties of composites of high density polyethylene (HDPE) and silver nanoparticles. Such materials are supposed to be applied as medical implants. Tested materials were obtained by extrusion and injection moulding. Mechanical tests were carried out and included: static tensile test, Brinell hardness testing and fatigue testing determined by three-point bending method. Polyethylene composites modified with nanosilver were studied by using longitudinal ultrasonic wave measurement. Mechanical tests showed that nanosilver addition does not influence composite’s tensile strength but increases Young modulus and decreases hardness. Fatigue tests (8 million cycles) did not show materials decomposition. There were no changes in the ultrasonic wave velocity, which indicated a stable behavior of the materials.