隨著人們對(duì)健康的關(guān)注和現(xiàn)代醫(yī)療科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,放射診斷及治療設(shè)備正朝著放射劑量盡可能小及成像分析數(shù)字化的方向發(fā)展。這些醫(yī)療設(shè)備,在X射線放射通路上,要求相關(guān)配件對(duì)X射線透過(guò)性能好,使其在滿足使用的前提下放射劑量盡可能小,以盡量減少患者及醫(yī)護(hù)人員受輻射的危害。此外,在滿足X射線透過(guò)性能的前提下,對(duì)某些部件的強(qiáng)度和剛度也有較高的要求,因?yàn)檫@些性能直接影響到成像質(zhì)量及患者的舒適度。
我國(guó)每年約有不少于兩億人接受X射線檢查,由于設(shè)備及防護(hù)手段落后,我國(guó)人均受X射線輻照量遠(yuǎn)高于發(fā)達(dá)**。而采用碳纖維復(fù)合材料制造其放射通路上的配件(床面板等),可使放射劑量大幅度降低,盡量減少患者及醫(yī)護(hù)人員受輻射的危害。因此,碳纖維在放射類醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域的應(yīng)用,從*初放射通路上的配件(床面板、頭托、暗盒等),到其它配件(外殼、把手等),越來(lái)越廣泛。
碳纖維復(fù)合材料的優(yōu)勢(shì)
1 、優(yōu)異的力學(xué)性能
碳纖維復(fù)合材料具有強(qiáng)度高,重量輕的特點(diǎn),具有高比強(qiáng)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。
2 、各向異性及可設(shè)計(jì)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(qiáng)樹(shù)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(jì)帶來(lái)較大的**度。
材料的鋪層取向可在較寬的范圍內(nèi)調(diào)整,由于鋪層的各向異性特征,可通過(guò)改變鋪層的取向與鋪疊順序來(lái)改變復(fù)合材料的彈性和強(qiáng)度特性,以獲得既滿足使用要求又具有**性能質(zhì)量比的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)。
3 、優(yōu)異的 X 射線透過(guò)性能
X射線穿透物質(zhì)后的強(qiáng)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)。對(duì)于碳纖維復(fù)合材料,樹(shù)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。碳纖維環(huán)氧樹(shù)脂復(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(guò)性能均大大優(yōu)于鋁板、膠合板和酚醛樹(shù)脂板等傳統(tǒng)醫(yī)用材料。并且碳纖維復(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。
4 、良好的抗疲勞特性
由于病人診治量大,對(duì)于床面板的疲勞性能要求較高。在碳纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料中存在著難以數(shù)計(jì)的纖維/樹(shù)脂界面,這些界面能阻止裂紋進(jìn)一步擴(kuò)展,從而推遲疲勞破壞的發(fā)生。使用過(guò)程中,復(fù)合材料構(gòu)件即使過(guò)載造成少量纖維斷裂,其載荷也會(huì)迅速重新分布到未破壞的纖維上,從而在短時(shí)內(nèi)不會(huì)使整個(gè)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。
5 、成形工藝性好
碳纖維復(fù)合材料有多種成型工藝,一般醫(yī)療設(shè)備用碳纖維復(fù)合材料成型工藝 |
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