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碳纖維復(fù)合材料具有重量輕、高強度、高剛度等特點，被各行業(yè)廣泛應(yīng)用。碳纖維醫(yī)療器械的開始應(yīng)用是在上世紀(jì)60年代開始，當(dāng)時在人造血管的抗血凝材料研究中發(fā)現(xiàn)了碳材料具有優(yōu)秀的抗血凝性能。1970年之后，開拓性地提出將碳材料作為生物醫(yī)學(xué)器件以后，碳纖維復(fù)合材料在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域引起了廣泛的關(guān)注。

目前，高科技纖維中的功能纖維、智能纖維和某些高性能纖維，被廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)的各個領(lǐng)域。其中醫(yī)藥級的碳纖維及其復(fù)合材料、中空纖維分離膜、納米纖維及其非織造布、碳納米管等，都是醫(yī)療領(lǐng)域的重要品種。

碳纖維醫(yī)療器械

下面就介紹一下碳纖維材料在醫(yī)療行業(yè)的應(yīng)用優(yōu)勢。

1、碳纖維優(yōu)異的力學(xué)性能

碳纖維復(fù)合材料具有強度高，重量輕的特點，具有高比強度和比模量；在醫(yī)療設(shè)備中，可用于需剛性好且重量要求輕的配件。比如碳纖維擔(dān)架、碳纖維輪椅等，質(zhì)量輕強度高，便于使用者攜帶和操作。

2、碳纖維的各向異性以及可設(shè)計性

醫(yī)療設(shè)備上某些部件，需要在某一方向承載后撓度很小，具有很高的剛性；碳纖維增強樹脂基復(fù)合材料可有顯著的各向異性，即沿纖維軸向和垂直于纖維軸向有顯著的性能差異，材料的各向異性給設(shè)計帶來較大的自由度。

3、碳纖維的x射線透過性

X射線穿透物質(zhì)后的強度衰減或被吸收的程度與物質(zhì)的組成、原子序數(shù)、密度和厚度有關(guān)。碳纖維復(fù)合材料的鋁當(dāng)量為0.11，碳纖維復(fù)合材料泡沫夾層結(jié)構(gòu)的鋁當(dāng)量為0.52，X射線透過性能均大大優(yōu)于鋁板、膠合板和酚醛樹脂板等傳統(tǒng)醫(yī)用材料。對于碳纖維復(fù)合材料，樹脂的元素組成為C、H、O，碳纖維的元素組成為C，X射線質(zhì)量吸收系數(shù)都非常小，遠(yuǎn)低于一般材料。且碳纖維復(fù)合材料允許射線以任何角度照射在床板上而不產(chǎn)生折射。

應(yīng)用于CT診斷中，不僅可以減少X射線的使用量，還可以使診斷結(jié)果更清晰、更準(zhǔn)確。

4、碳纖維良好的抗疲性能

由于病人診治量大，對于床面板的疲勞性能要求較高。在碳纖維增強樹脂基復(fù)合材料中存在著難以數(shù)計的纖維／樹脂界面，這些界面能阻止裂紋進一步擴展，從而推遲疲勞破壞的發(fā)生。使用過程中，復(fù)合材料構(gòu)件即使過載造成少量纖維斷裂，其載荷也會迅速重新分布到未破壞的纖維上，從而在短時內(nèi)不會使整個構(gòu)件喪失承載能力，顯示出結(jié)構(gòu)具有良好的破損安全性。