碳纤维医疗检测板性能介绍

2019-04-16 18:00


碳纤维医疗检测板
 
高标准的医疗设备在选用原材料时不仅要考虑材质本身的质量、卫生性和可靠性,更要考虑到设备在特定应用环境下的特定需求。近来,碳纤维复合材料成为诸多高端医疗设备理想的部件材料。那么,碳纤维复合材料具体应用在哪些医疗设备中呢?小编根据国内碳纤维制品的专业制造商。
 
碳纤维医疗检测板性能介绍
碳纤维医疗检测板性能介绍
 
医用碳纤维板:
 
  人们对健康的关注和现代医疗科学技术的不断发展,放射诊断及治疗设备正朝着放射剂量尽可能小及成像分析数字化的方向发展。这些医疗设备,在X射线放射通路上,要求相关配件对X射线透过性能好,使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。
 
  碳纤维板可用于手术台或者放射治疗用的面板以及衬垫板,基于碳纤维材料的各项特性,如抗撞击、耐刻刮、易清洗、防潮防火、无渗透表面的防霉菌、防静电以及耐化学腐蚀、抗氧化等,在很大程度上满足了医疗器械的强度和刚度需求,成为目前较理想的医用板材。较为重要的是,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。碳纤维复合材料中树脂的元素组成为C、H、O,碳纤维的元素组成为C,对X射线质量吸收系数都非常小,远低于一般材料。碳纤维复合材料因为这种优异的X射线透过性能,允许射线以任何角度照射在床板上而不产生折射,只需小剂量的射线即可获得清晰的造影,从而减少了对患者及医护人员的危害。
 
碳纤维复合材料是目前最先进的复合材料之一,质轻高强是它最显著的标签,除此之外,碳纤维的耐高温、耐腐蚀、抗老化、X射线透过性强等性能也较为突出,被广泛用于结构材料,本文主要给大家介绍一下碳纤维医疗板的特点,希望也能够加深大家对碳纤维材料的了解。

碳纤维医疗检测板的应用:
 
一、碳纤维DR平板探测器
 
    DR平板探测器是一款多功能的高分辨率X射线平板成像器件,多采用非晶硅薄膜晶体管、光敏二极管阵列及高敏感度碘化铯直接生长闪烁体等先进技术,以获得超凡稳定的影像性能。碳纤维的X射线透过性好,能帮助X射线准确无误地穿透人体,经过多次转换,在屏幕上呈现出一个高清晰的图案。碳纤维复合材料板的X射线透视仅为小于1.0mmAL的铝当量,而且板面平整光滑、质轻抗压,以明显的优势取代铝合金板,成为新一代数字X射线成像技术的新选择。
 
优异的力学性能:碳纤维复合材料具有极高的比强度和比模量,而碳纤维医疗板需要对诊治者起到支撑的作用,所以需要刚性、承载能力都十分优良的材料去制作,碳纤维正是不二之选。
 
二、碳纤维头托、臂架
 
    碳纤维复合材料可用于X射线检查中的头部固定器、臂架等部件中,在有效降低X射线对患者负面影响的同时,在高强度、高负荷方面也有显著表现。碳纤维头托具有高清晰度的透视成像效果,很好地满足了头部3D造影的检测要求,碳纤维复合材料制成的臂架能承受普通金属材质约三倍重量的负荷。
 
 
设计自由度强:碳纤维复合材料不像金属材料,一般选定一种金属材料,其强度是给定的,而碳纤维复合材料不同,它能够通过合理的设计发挥出更突出的效果,比如说碳纤维医疗板的受力方向单一,我们就能够采用单向铺层,使这个方向的强度发挥出最大值。
 
三、碳纤维医疗床板
 
    广泛用于各类影像手术床中,对于提高现代医学影像诊断技术和手术精度有很大的帮助,其凭借较低的X射线吸收率和能满足3D及骨科导航系统360°X片拍照需求的性能优势,使之在神经外科、脊柱外科、耳鼻喉科、整形外科等涉及放射性外科和3D造影技术的手术中有不可取代的作用。
 
X射线透过率佳:一种材料的X射线透过能力与铝当量有关,铝当量越小,X射线透过能力越好,碳纤维复合材料的铝当量为0.11,当其制成泡沫夹层结构是铝当量为0.52,都要小于胶合板和酚醛树脂等传统医用结构材料。并且碳纤维医疗板成型清晰,方便医生诊断。
 
四、碳纤维乳腺机支撑板
 
     中间为泡沫夹芯“三明治”结构的碳纤维复合材料支撑板,能帮助患者将病患区作为检测中心,使检测更加准确。更重要的是其在X射线透过性能、成像清晰度、强度和刚性等方面明显优于聚碳酸酯、酚醛树脂板等传统支撑板,对提高乳腺机设备的整体性能起到了重要的作用。
 
碳纤维医疗检测板性能介绍
碳纤维医疗检测板性能介绍
 
碳纤维保健设备
 
      碳纤维在通电情况下会发热,75%以上的热能为远红外方式、且波长为7-14um,当两段波长相等就会相互作用从而产生共振现象。人体70%-80%以上是由水分子组成,在共振作用下,水分子的振动会产生一系列生理上的反应,如促进人体皮肤和皮下组织中的细胞温度上升,使人体由内至外产生热传递,促进和改善了人体的血液循环,有利于消除人体疲劳和肌体机能恢复,增强新陈代谢,提高人体免疫功能。因此具有一定的保健功能。目前较常见的应用形式如远红外按摩理疗床,就是采用四块碳纤维远红外线发射板,外部配备远红外线透光器,由此产生2.5-13.5微米波段的远红外线,与人体启动波相吻合,从而被人体所吸收。
 
碳纤维医疗设备成像设备部件:
 
  DR平板探测器是放射性诊疗中常用的检测设备,其工作原理是将X射线转化成可见光,再转化成电信号,呈现在电脑中,让医生根据图像判定病人的具体情况。其内部部件包括闪烁体层、列驱动管、非晶硅体等。DR平板探测器性能的优劣主要体现在长时间使用后机器的稳定性、X光高分辨率、高量子探测效率和高转换率这几方面。
 
  案例说明:碳纤维DR平板探测器面板:碳纤维的X射线透过性好,能帮助X射线准确无误地穿透人体,经过多次转换,在屏幕上呈现出一个高清晰的图案。碳纤维环氧树脂板的X射线透视仅为小于1.0mmAL的铝当量,而且板面平整光滑、质轻抗压,以明显的优势取代铝合金板,成为新一代数字X射线成像技术的新选择。
 
知识拓展:
 
碳纤维复合材料的优势
 
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C、H、O,碳纤维的元素组成为C,X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0.52,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。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。
 
碳纤维医疗检测板性能介绍
碳纤维医疗检测板性能介绍
 
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
 
一、碳纤维复合材料具有如下特点:
 
1、机械性能优良、重量轻、高强度、韧性好  
 
2、耐化学腐蚀性能特别强,能耐绝大部分腐蚀性介质
 
3、耐压、耐热、阻燃、抗紫外线不老化
 
4、防静电  
 
5、产品美观、光滑
 
二、品种规格
 
可按客户要求生产各种规格的碳纤维管、碳纤维异型件、碳纤维板。
 
 
三、机械加工
 
碳复合材料的机械加工性能十分优良,无论是切割、钻孔、车削还是打磨等等都没有问题。
 
 
四、应用领域:   
 
1.利用其“轻而强”和“轻而硬”的力学特性,广泛应用于航空、航天、建筑、机械设备、军工、体育休闲产品等。   
 
2.利用其耐腐蚀、耐热、垂直度好(±0.2mm)、机械强度高的特性,使产品适用于线路板,印刷设备的滚轴。   
 
3.利用其耐疲劳性,应用于直升飞机的螺旋桨;利用其振动衰减性,应用于音乐器材。
 
4.利用其强度高、抗老化,防紫外线、机械性能好的特性,适用于帐蓬、建筑建材、蚊帐、球袋、箱包、广告展架、雨伞、风帆、健身器材、箭杆、球杆、高尔夫练习网、旗杆、水上运动产品等。  
碳纤维医疗检测板性能介绍
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5.利用其轻质、韧性好的特性,使产品适用于风筝、飞碟、电动飞机、及各类玩具等。 
 
6.利用其尺寸稳定性,应用于机械设备、电波望远镜和各种成型品。
 
五、碳纤维医疗用CT床板、X射线床板、医疗头托、乳腺机支撑板等各种医疗器械产品。
 
碳纤维及其复合材料由于它的优异的力学性能,化学稳定性强,与人体的生物相容性,无毒无味,且X射线透过率高,损耗低,使之在医疗器械和生物材料方面受到广泛的重视。 1mm的碳纤维板,它的X光透过率是96%,散射和吸收消耗为4%,总损耗也不足铝的1/5。 充分利用它的轻质高强,灵巧且具有特殊功能的性能,已成为碳纤维复合材料应用的一大领域。 床板尺寸最大可达到 2800*600*40。
 
 
六、碳纤维管材,具有尺寸精度高,表面效果好等特点。碳纤维缠绕管管径尺寸可达到500mm,长度10000mm。
 
 
碳纤维机械手臂是本公司主打产品,从开发以来,市场一直供不应求,广泛应用在机械设备自动化产品方面。产品的轻量化和高强度大大提高了机械手臂的工作效率和节能的效果。
 
 
七、材料与工艺
 
1、材质:优质3K平/斜纹或UD外观,采用东丽碳纤维。
 
2、工艺:真空袋成型,RTM成型,热压成型,手工工艺成型等。
 
3、表面处理:表面喷漆,亮光,光滑如镜,纹路清晰,防紫外线,不褪色。


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