UHMWPE

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Kurzfassung:
Man nimmt eine längliche Probe, durchschlägt sie und misst, wieviel Schlagenergie übrig geblieben ist.

Etwas genauer mit Bezug auf UHMWPE:
Neben dem Zug- bzw. Durchstoßversuch, bietet sich zur Materialanalyse der Schlagbiegeversuch an. Dabei wird ein quaderförmiger, wahlweise gekerbter Probekörper von einem Pendel durchschlagen. Die dabei verbrauchte Energie ergibt einen charakteristischen Kennwert für das Prüfmaterial. UHMWPE neigt nicht zur Rissbildung und ist deshalb sehr schlagzäh. Eine aussagekräftige Messung kann nur erfolgen, wenn der Bruch einer Probe eintritt. Aufgrund der hohen Schlagzähigkeit von UHMWPE und der niedrigen Glasstemperatur (-120°C) müssen die Proben oft mit flüssigem Stickstoff abgekühlt werden, da bei höheren Temperaturen kein Bruch auftritt.
Die Bestrahlung von UHMWPE führt u. a. zu Kettenspaltung, insbesondere in Gegenwart von Sauerstoff. Die Kristallisation der gespaltenen Ketten führt zur Versprödung, was dann Rissbildung begünstigt. Eine reduzierte Schlagenergie impliziert deshalb ein hohes Maß an Kettenspaltung. Bei in Gegenwart von Sauerstoff gammabestrahltem UHMWPE wurde eine Reduzierung der Schlagenergie von bis zu 50 % festgestellt.

Natives UHMWPE

UHMWPE, 100 kGy, künstlich gealtert