碳纤维材料在医疗领域应用日益剧增

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   随着时代的进步，医疗领域对大型高性能诊断(diagnosis)治疗设备(shèbèi)的需求量与日俱增，特别是放射设备，正朝着放射剂量小以及成像分析(Analyse)数字化方向发展。这对最大化减少患者辐射的危害以及勘测病情都有重要意义。为此科学研究（research)者们进行了无数次探索，最后发现碳(C)纤维复合材料(Material)正是制造放射医疗设备的优质材料。    碳纤维除了有着高比强度、高比模量、耐高温、耐腐化侵蚀 、耐疲劳、抗蠕变、导电、传热和热膨胀系数小等一系列优异性能，还有X射线透过率好等特点，是医疗床板的理想材料。碳纤维复合材料由碳纤维和树脂组成，前者为增强材料，主要起承载作用，后者为基体材料，用来支撑碳纤维并将外载荷传递（transmission)给它。通常，高标准的医用设备非常注重所用原材料的质量、卫生性、可靠性和精度。由碳纤维材料制成的医疗器材具有比重轻、稳定性高、强度大及抗断裂的特性。采用碳纤维复合材料制造的透视技术领域的部件具有较低的X射线吸收水平，可以保护患者少受X射线的伤害。碳纤维材料还可用于X射线台面、臂架和头部固定器等由特殊承载泡沫制成的夹层结构组件中，使用此类组件的患者支持器可以承受高达1200kg的负荷，而普通的支持器则只能承受400kg的负荷。
   碳纤维复合材料的优势
  
　　1、各向异性及可设计性
   医疗设备(shèbèi)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（striking）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。碳纤维生产具有许多优良性能，碳纤维的轴向强度和模量高，密度低、比性能高，无蠕变，非氧化环境下耐超高温，耐疲劳性好，比热及导电性介于非金属和金属之间，热膨胀系数小且具有各向异性，耐腐蚀性好，X射线透过性好。良好的导电导热性能、电磁屏蔽性好等。碳纤维制品由于碳纤维拥有极高的材质特性，因此碳纤维制品的强度大，硬度高，远超过同体积同重量的金属材质。因此，碳纤维制品在航空、航海、军工等高科技工业领域有着广泛的应用。也正是因为如此，此前世界上碳纤维技术发达的国家（美国、德国、日本、韩国），对于向中国输出碳纤维产品和技术，保持着极其谨慎的态度。即使在目前，我国碳纤维以及碳纤维制品的进口，还受到发达国家的严格控制。 copyright 123456
材料(Material)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(tōng guò)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。
  
　　2、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。碳纤维生产具有许多优良性能，碳纤维的轴向强度和模量高，密度低、比性能高，无蠕变，非氧化环境下耐超高温，耐疲劳性好，比热及导电性介于非金属和金属之间，热膨胀系数小且具有各向异性，耐腐蚀性好，X射线透过性好。良好的导电导热性能、电磁屏蔽性好等。对于碳纤维复合材料(Material)，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(Oxygen)树脂(Resin)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(phenol)醛树脂板等传统医用材料。碳纤维复合材料X射线透过率高，允许射线以任何角度（angle)照射在床板上而不产生折射，小剂量的射线即可获得清晰地造影，最大化减少了对病人的伤害，无毒无味，轻质高强，刚度高，且化学稳定（解释:稳固安定；没有变动)性强，与人体的生物相容性，损耗低。 123456
  
　　3、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比较高。在碳纤维增强树脂(Resin)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(vandalism)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（fracture)，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(security)。   综上所述，碳纤维复合材料用于放射医疗设备有很大的优势（解释:能压倒对方的有利形势)。一些发达国家早已大力推广碳纤维医疗配件，国内也已经开始使用，随着材料成本的降低，相信它的大量使用将成为必然趋势。
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