Karbonfiber brukt i medisinsk felt
Karbonfiber (CF) er en ny type fibermateriale med høy styrke og høy modul som består av et karboninnhold på over 90 prosent. Mikrostrukturen til karbonfibre ligner på kunstig grafitt, som er en uordnet grafittstruktur og viser høy styrke langs fiberaksen. Med forbedringen av produksjonsteknologi for karbonfiber og utdyping av applikasjonsforskning, har folk funnet mange fordeler med karbonfiber og komposittmaterialer.
Den overlegne ytelsen til karbonfiber har ført til stadig mer utbredt bruk.
I tillegg til de overlegne mekaniske egenskapene nevnt ovenfor, har karbonfiber også noen andre spesielle egenskaper, som god røntgentransmittans, god biokompatibilitet, overlegen høy- og lavtemperaturmotstand, god korrosjonsbestandighet, samt en viss ledningsevne og varmeledningsevne. Det er nettopp på grunn av de ovennevnte egenskapene at karbonfiber og dets komposittmaterialer har en betydelig innvirkning innen medisinsk utstyr.
1, røntgenflatskjermbildeenhet
Bruken av røntgen-flatpaneldetektor i røntgendeteksjonsutstyr er en multifunksjonell høyoppløselig røntgenflatpanelavbildningsenhet som bruker avanserte teknologier som amorfe silisium-tynnefilmtransistorer, fotodiode-arrayer og høysensitiv cesiumjodid direkte vekst scintillatorer for å oppnå eksepsjonelt stabil bildeytelse. Den kan brukes på medisinsk og industriell ikke-destruktiv testing. Karbonfiber er en type materiale som kan lede mikrostrømmer, absorbere mindre stråling og har høy transmittans. Det kan redusere spenningen og strålingsenergien til strålingen, noe som resulterer i klar avbildning. På grunn av reduksjonen i spenningen sparer det energi og reduserer skadelige bivirkninger på pasienter. Derfor har karbonfiberkomposittplater erstattet tradisjonelle aluminiumsplater i røntgendeteksjonsutstyr i stor skala.
2, superledende magnetkomponent
Magnetisk resonanstomografi (MR) har blitt en vanlig bildediagnostisk undersøkelsesmetode. Magnetisk resonansavbildning er en ny bildebehandlingsteknikk. Det kjernemagnetiske resonansinstrumentet består hovedsakelig av magnetiske kiler, radiofrekvenssendere, detektorer, forsterkere og opptakere. Magneter brukes til å generere magnetiske felt, hovedsakelig inkludert permanente magneter, elektromagneter, superledende magnet, etc. For å oppnå høyere magnetfelt må superledende magnet brukes. Superledning kan bare oppnås ved ekstremt lave temperaturer, for tiden i flytende helium (helium-268.785C.), og de omkringliggende mekaniske komponentene krever bruk av spesielle materialer. Selv ved ekstremt lave temperaturer opprettholder karbonfiber fortsatt god lavtemperaturytelse. Derfor bruker velkjente produsenter av kjernemagnetisk resonans for tiden karbonfiberkomposittmaterialer for å forberede mekaniske komponenter i lavtemperaturområdet for kjernemagnetisk resonans.
3, Medisinsk sengebrett
I tillegg til gode mekaniske egenskaper har karbonfibermaterialer god korrosjonsbestandighet. Selv om det er alkohol, narkotika og blodflekker, vil ikke panelet bli påvirket, og rengjøringen er mer praktisk. På sikt vil ikke panelet korroderes. Vekten er veldig lett, og den er lett å flytte. Det er praktisk for medisinsk personell å bedre justere riktig vinkel. De mekaniske egenskapene, dvs. kjemisk stabilitet og biokompatibilitet for menneskekroppen, til karbonfiber er verdifulle i medisinsk utstyr. Fremgangen på det medisinske feltet har ført til utbredt bruk av røntgenmaskiner og datatomografiskannere i diagnose og behandling. De fleste av dagens medisinske senger er laget av tre og plast som er tunge og har dårlig gjennomsiktighet.
Sengeplaten laget av karbonfiberkomposittmateriale lar stråling skinne på sengeplaten i enhver tiltvinkel uten vesentlig avvik i brytning og projeksjon av stråling. Den bruker også færre materialer for å oppnå den utformede strukturelle styrken, stivheten, vektreduksjonen og høy strekkfasthet.
4, Anvendelse i proteser
Anvendelsen av karbonfiberkomposittmaterialer i proteser, for eksempel:
1. Akseptor hulrom effekt
For å bære vekten av menneskekroppen, kontrollere det protetiske lemmet og suspendere proteselemmet, gjør det det resterende lemmet komfortabelt og fritt i hulrommet, og karbonfiberrammen oppfyller også kravene til støttevekt og overføringskraft
2. Karbonfiber kneledd
Den spesifikke styrken til kneledd i karbonfiber er for tiden den beste blant materialene som brukes, derfor er de ytre rammene til mer enn 20 populære kneledd i verden laget av komposittmaterialer av karbonfiber. På grunn av introduksjonen av karbonfiberkomposittmaterialer i kneleddet, har mye vekt blitt redusert, noe som gjør det mulig for det kunstige kneleddet å oppnå flere effektiviteter
3. Karbonfiber ankelledd
Bevegelsene i ankelleddet og fotprotese har en betydelig innvirkning på stabiliteten til kneleddets støtte. (Karbonfiberkomposittmateriale brukes i den fleksible foten for å lage ankelleddet, som kan sprette. Karbonfiber brukes til å fikse kunstige ankelledd som myke hælankler og universalankler av karbonfiber.)
4. Koblingsrør
Forbindelsesrøret mellom ankel- og underbensprotesene kan også være laget av karbonfiberkomposittmateriale, og dermed lage ankelleddet
Lett og estetisk tiltalende.
5. Kunstige føtter i karbonfiber
Hovedfunksjonen til den kunstige foten er å støtte kroppsmassen, generere skyv i bevegelsen, og samtidig kompensere rollen til triceps og bøyemusklene.
