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碳纤维材料在医疗领域应用日益剧增

发布时间:2022-10-13 15:46 | 浏览次数：

随着时代的提高，医疗领域对大型高性能诊断治疗设备的需求量日益剧增，分外是放射设备，正朝着放射剂量小以及成像分析数字化方向发展。这对削减患者辐射的危害以及勘测病情都有紧张意义。为此科学研究者们进行了无数次探索，最后发现碳纤维复合材料正是制造放射医疗设备的优质材料。

   碳纤维除了有着高比强度、高比模量、耐高温、耐腐蚀、耐委靡、抗蠕变、导电、传热和热膨胀系数小等一系列优秀性能，还有X射线透过率好等特点，是医疗床板的理想材料。碳纤维复合材料由碳纤维和树脂组成，前者为加强材料，重要起承载作用，后者为基体材料，用来支持碳纤维并将外载荷传递给它。通常，高标准的医用设备特别很是看重所用原材料的质量、卫生性、可靠性和精度。由碳纤维材料制成的医疗器材具有比重轻、稳固性高、强度大及抗断裂的特征。采用碳纤维复合材料制造的透视技术领域的部件具有较低的X射线吸取水平，能够珍爱患者少受X射线的危险。碳纤维材料还可用于X射线台面、臂架和头部固定器等由特别承载泡沫制成的夹层结构组件中，使用此类组件的患者支撑器可以承受高达1200kg的负荷，而通俗的支撑器则只能承受400kg的负荷。
   碳纤维复合材料的上风
   1、各向异性及可设计性
   医疗设备上某些部件，必要在某一方向承载后挠度很小，具有很高的刚性；碳纤维加强树脂基复合材料可有明显的各向异性，即沿纤维轴向和垂直于纤维轴向有明显的性能差异，材料的各向异性给设计带来较大的自由度。
材料的铺层取向可在较宽的范围内调整，因为铺层的各向异性特性，可通过改变铺层的取向与铺叠顺序来改变复合材料的弹性和强度特征，以获得既知足使用要求又具有最佳性能质量比的复合材料结构。
   2、优秀的X射线透过性能
   X射线穿透物质后的强度衰减或被吸取的程度与物质的组成、原子序数、密度和厚度有关。对于碳纤维复合材料，树脂的元素组成为C、H、O，碳纤维的元素组成为C，X射线质量吸取系数都特别很是小，远低于一样平常材料。碳纤维环氧树脂复合材料的铝当量为0.11，碳纤维复合材料泡沫夹层结构的铝当量为0.52，X射线透过性能均大大优于铝板、胶合板和酚醛树脂板等传统医用材料。碳纤维复合材料X射线透过率高，许可射线以任何角度照射在床板上而不产生折射，小剂量的射线即可获得清晰地造影，削减了对病人的危险，无毒无味，轻质高强，刚度高，且化学稳固性强，与人体的生物相容性，损耗低。
   3、优秀的抗委靡特征
   因为病人诊治量大，对于床面板的委靡性能要求较高。在碳纤维加强树脂基复合材料中存在着难以数计的纤维／树脂界面，这些界面能阻止裂纹进一步扩展，从而推迟委靡破坏的发生。使用过程中，复合材料构件即使过载造成少量纤维断裂，其载荷也会敏捷重新分布到未破坏的纤维上，从而在短时内不会使整个构件丧失承载能力，表现出结构具有优秀的破损安全性。

综上所述，碳纤维复合材料用于放射医疗设备有很大的上风。一些发达国家早已大力推广碳纤维医疗配件，国内也已经开始使用，随着材料成本的降低，信赖它的大量使用将成为必然趋势。

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