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碳纤维复合材料在医疗行业的优势

 碳纤维复合材料在医疗行业的优势

1、优异的力学性能

碳纤维复合材料具有强度高,重量轻的特点,具有高比强度和比模量;在医疗设备中,可用于需刚性好且重量要求轻的配件。

2、各向异性及可设计性

医疗设备上某些部件,需要在某一方向承载后挠度很小,具有很高的刚性;碳纤维增强树脂基复合材料可有显著的各向异性,即沿纤维轴向和垂直于纤维轴向有显著的性能差异,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,由于铺层的各向异性特征,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性,以获得既满足使用要求又具有最佳性能质量比的复合材料结构。

3、优异的X射线透过性能

X射线穿透物质后的强度衰减或被吸收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CHO,碳纤维的元素组成为CX射线质量吸收系数都非常小,远低于一般材料。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0.52X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。并且碳纤维复合材料允许射线以任何角度照射在床板上而不产生折射。

4、良好的抗疲劳特性

由于病人诊治量大,对于床面板的疲劳性能要求较高。在碳纤维增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,从而推迟疲劳破坏的发生。使用过程中,复合材料构件即使过载造成少量纤维断裂,其载荷也会迅速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,显示出结构具有良好的破损安全性。

5、成形工艺性好

碳纤维复合材料有多种成型工艺,一般医疗设备用碳纤维复合材料成型工艺为真空袋、热压罐及模压成型
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