采用热机械分析仪(TMA)研究了不同低温保护剂及其不同浓度、降温速率对猪关节软骨降温过程热膨胀行为的影响.温度范围取0℃ ～-100℃,低温保护剂选用二甲基亚砜、甘油和1,2丙二醇,每种保护剂设置3种浓度,分别为10％ (v/v),30％ (v/v),60％ (v/v).以热应变表征热膨胀行为.研究结果表明:关节软骨表面不同区域的含水量有较大差异,这会导致完整关节软骨冻结时的非均匀热膨胀现象；5℃/min时的冻结相变过程最大热应变变化值为5.39％ ±0.05％,是1℃/min(最大热应变变化值为3.73％±0.06％)的1.45倍,但后者达到最大热应变变化值所需时间是前者的3倍；低温保护剂能显著抑制关节软骨冻结膨胀行为,但在低浓度时(如10％(v/v)),二甲基亚砜(最大热应变变化值为3.22％±0.07％)比甘油(最大热应变变化值为4.20％±0.20％)和丙二醇(最大热应变变化值为0.045 0±0.001 0)的热膨胀要小一些；而当浓度足够高时(如60％(v/v)),3种低温保护剂均能完全抑制关节软骨冻结膨胀现象,有利于保护关节软骨的生物力学性能.