碳纤维复合材料在医疗放射领域的应用优势简析

  随着人们对健康的关注和现代医疗科学技术的不断发展,要求放射诊断及治疗设备相关配件对X射线透过性能好,保证其在满足使用的前提下放射剂量尽可能小,以尽量减少患者及医护人员受辐射的危害。并且希望某些部件的强度和刚度也有较高的要求。传统材料无法满足这些要求,因此碳纤维复合材料越来越多的被应用到放射医疗设备领域。
碳纤维医疗器械
  常用医疗设备上使用的碳纤维复合材料实际为碳纤维增强树脂基复合材料,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,主要起承载作用,树脂为基体材料,对碳纤维起支撑作用,并将外载荷传递给碳纤维。此外,树脂对碳纤维起保护作用,免受环境的侵蚀。
碳纤维医疗器械
  近年来,江苏博实碳纤维已在为国内多家医疗设备厂商研制碳纤维复合材料医用配件,同时也发现,一些设备生产厂商的设计人员对碳纤维复合材料基本特性了解得不够多,所以设计的碳纤维复合材料配件有时会出现-些问题,本文主要对放射医疗设备用碳纤维复合材料基本特性及应用进行阐述。
 
  1.优异的力学性能
 
    比强度和比模量是表征材料承载能力的指标。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。其中T700/M材料(碳纤维/环氧树脂)是用于放射医疗设备中通用型碳纤维复合材料, T700/M复合材料的比强度,比模量远高于普通金属材料及玻璃钢材料,在医疗设备上应用具有明显的力学性能优势。
 
  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着的各向异性即沿纤维轴向和垂直于纤维轴向有显着的性能差异,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.良好的抗疲劳特性
 
    在医疗设备中,尤其是x射线机、CT机等大型设备,均有承载病人及透过射线的床面板,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。
 
  4.优异的X射线透过性能
 
  碳纤维环氧树脂板的铝当量仅为铝合金板的11,碳纤维复合材料泡沫夹层结构的铝当量也处于很低的水平,博实对两种碳纤维复合材料的x射线透过率进行测试,均在96%以上,性能均大大优于铝板、胶合板和酚醛树脂板的传统医用材料。
 
  5.成形工艺性好
 
     医疗设备用碳纤维复合材料基本为碳纤维增强环氧树脂基复合材料,是将由未固化的树脂(含固化剂)和增强纤维构成的预浸料按设计要求铺制成层合预浸件,在一定的温度,压力作用下,经过固化反应而制成.温度的作用使树脂基体的固体交联反应得以发生,压力的作用使预浸料内的多余树脂被排出,层合结构得以巩固,其成形工艺的最大特点是容易成形任意型面的零件(外形及表面由模具或模板控制),使制件一次成型,缩短生产周期。
  碳纤维医疗器械
      江苏博实生产的碳纤维医疗器械产品采用优质碳纤维材料制作,3k平纹或斜纹外观。产品具有透X光极高、纹路清晰、外观无划痕、无乱纹、无气泡孔、美观大气等特点。有定制需求请直接与我们联系。