目前的关节界面分硬对硬界面（陶瓷对陶瓷以及金属对金属）和硬对软界面（金属、陶瓷对聚乙烯）。

1）金对金界面

优势是：磨损率低，不易碎裂，金属颗粒不易引起骨溶解，可以做比较大直径的球头以增加活动度及稳定性。

担忧于：金属离子容易引发组织反应，甚至是过敏，血液中金属离子浓度上升加重肝肾负担，并可透过胎盘屏障对胎儿造成影响。

2）陶对陶界面

优势是：在材料学上是个近乎完美的界面！硬度高亲水性好，磨损率所有材料中最低，并且抗三体磨损，磨损颗粒不会引起周围组织反应。

担忧于：材料固有的脆性高，有碎裂风险，且碎裂后翻修困难；活动异响也令很多患者苦恼。

3）陶瓷对聚乙烯及金属对聚乙烯

优势是：价格较易接受，灾难性失败的几率较小，聚乙烯可做高边降低脱位风险。

担忧于：如何降低聚乙烯的磨损，延缓骨溶解是个难题

作为软的一方，聚乙烯碎屑是引起骨溶解，造成关节失败的主要原因，通过高交联技术可以大大提高其抗磨损性。

硬的一方钴铬合金的金属头硬度较低，亲水性差，磨损率最高。

而硬度最高的陶瓷头由于脆性不可避免的在头颈结合部由于应力集中产生细小的碎屑，进入关节间隙，造成严重的三体磨损，加速手术失败。

还有人在研究金刚石表面技术，目前尚未应用于临床。

很早以前，前苏联研究使用何种材料来制作核反应堆外壳，既能耐高温又具有较高的硬度和强度，还能有很强的抗腐蚀性。最终选择了金属锆加入少量的铌构成锆铌合金来担负这项重任，由于这种合金在高温氧化以后呈亮黑色，故又被人称为黑晶。

目前医用产品使用工艺为97.5%的锆加入2.5%的铌，构成合金，表面在500摄氏度空气中氧化形成一层5um厚度的氧化层，故黑晶是一种高强度金属，黑色是氧化层而不是涂层。

随后此项技术被引入到人工关节领域，替代钴铬合金制作成股骨球头及股骨髁，得到了前所未有的成功。

黑晶与高交联聚乙烯组成的界面，完美的解决的界面中的诸多问题。

1）本身的高硬度，再加上氧化工艺形成的5um的氧化层，形成类陶瓷的表面，硬度是钴铬合金的2倍，磨损率极低，基本与陶瓷相当。

2）具有良好的亲水性，保证液膜的分布，最大限度降低磨损，同时不会产生异响。

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3）更高的金属强度，在高负荷下无形变，更不会碎裂，表面氧化层不分层。其金属的本质对股骨柄锥度部分的光洁度要求相对较低，易于翻修。

4）金属相容性好，无局部组织反应，不含镍，可以用于金属过敏患者。

这是使用钴铬合金金属过敏的患者：（随后用黑晶髁翻修后症状消失）

澳大利亚关节登记中心是全球最权威的登记中心之一，其详实的数据体现了不同界面关节的数年中失败率的表现，黑晶--高交联聚乙烯界面在其中大放异彩：