江苏博实科技:随着人们对健康的关注和现代医疗科学技术的不断发展,以及对大型高性能诊断治疗设备需求量与日俱增,传统材料的相关部件很难满足人们的医疗需求,另外,在保证X射线透过性能前提下,人们对一些医疗部件的强度和刚度也提出了较高的要求,因为这些性能会直接影响到图像成像质量以及患者的舒适度。因此,原本应用于航空航天领域的碳纤维复合材料越来越多的被应用于放射医疗设备领域,最常见的应用就是碳纤维医疗床板了。
用于医疗床板的碳纤维增强复合材料是由碳纤维及树脂组成的复合材料,其中,碳纤维为增强材料,主要起到承载作用;树脂为基质材料,对碳纤维起到支撑作用,并将外载荷传递给碳纤维,此外,树脂对碳纤维起到保护作用,可以让其免受环境侵蚀。
(碳纤维医疗床板)
碳纤维复合材料具有质量轻、强度高、比模量高的特点,在医疗设备中,可用于制作重量要求轻且刚性要求高的配件。其中T700/M(碳纤维/环氧树脂)材料是用于放射医疗床板通用型的碳纤维复合材料,根据第三方测试结果表明,T700/M复合材料的比强度、比模量远远高于普通金属材料和玻璃钢材料,应用于碳纤维医疗床板具有明显的力学性能优势。
医疗设备上某些部件,需要在某一方向承载后挠度很小,要有很高的刚性,碳纤维增强树脂材料有着显著的各向异性,即沿纤维轴向和垂直于纤维轴向有着显著的性能差异。碳纤维复合材料的各向异性给设计带来较大的自由度,并且碳纤维材料的铺层取向可以在较宽的范围内进行调整,可以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,以此来满足对产品性能和使用的要求。
(碳纤维医疗床板)
在X射线机、CT机等大型设备均有承载病人及透过射线的医疗床板,由于每天的诊治量大,所以对床面板的强度和抗疲性能要求较高。碳纤维医疗床板中存在着难以计数的纤维/树脂界面,这些界面可以阻止裂纹的进一步扩展,可以延迟疲劳破坏的产生。即使在使用中有少量的纤维断裂,载荷也会被迅速的分部到未被破坏的纤维上,在短时间内还能维护整个面板的承载能力。博实曾经对为某家医疗器械企业生产的碳纤维医疗床板做过承载测试,根据测试显示,该床板的重量不到普通床板的1/4,可承载重达200kg的重量,并且多次反复承重后不会出现断裂等情况,符合医疗床板相关标准。
(碳纤维医疗床板)
在放射性的器械中,要求医疗床板具有良好的射线透过性。X射线穿透物质后的强度衰减或者被吸收的程度与物质的组成、原子序数、密度和厚度有关。在碳纤维复合材料中,树脂的组成元素为C、H、O,碳纤维的组成元素为C,X射线质量吸收系数都比较小,远低于一般的材质。同时,碳纤维环氧树脂板的铝当量仅为铝合金板的11%,即使是碳纤维泡沫夹芯板的铝当量也很低,以上两种碳纤维复合材料板的X射线透过率远高于传统的铝板、胶合板、酚醛树脂板。
综上所述,碳纤维医疗板的应用在医疗领域是十分有前景的,碳纤维技术的成熟和成本的降低将大大推进其在医疗设备上的应用。博实也将不断的努力研发,提升自身的技术水平和竞争实力,在未来的碳纤维医疗领域占有一席之地。
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