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在康复工程(Engineering)领域中,假肢是发展最早、最迅速的,因为人体运动器官的复杂性,所以适合人体运动假肢的机构也很复杂,并且假肢的质量将直接影响假肢病患运动所消耗(consume)的能量。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。为了有效的降低假肢的自重,密度(单位:g/cm3或kg/m3)低、强度高的
碳纤维复合材料(Material)被应用到假肢制造中,使现代假肢更轻、功能完善。
碳(C)纤维所具有的优势(解释:能压倒对方的有利形势):比强度(strength)、比模量高、抗疲劳性好、可设计性强、安全性好,除了这些主要特征,还有减震性好、耐腐化侵蚀
磨损、工艺性好等重要的优异特性。
碳纤维制品就是指以碳纤维预浸布为原材料,通过不同的加工方法,加工成为能够满足使用要求的材料制品。
123456 碳(C)纤维在假肢领域的应用:
1.假脚
主要是用来支撑(sustain)人体的重量,在运动过程中产生推力。碳纤维配件一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成,经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。碳(C)纤维复合材料(Material)制作的假脚对于积蓄能量输出比例高达九成以上,能让使用者更省力。目前高端储能假脚大部分采用碳纤维复合材料制作。
2.碳(C)纤维脚踝(ankle)
人体的脚踝和脚的连动对于身体的平衡和支撑(sustain)有着关键(解释:比喻事物的重要组成部分)的作用,碳(C)纤维制作的踝关节可以实现人体跳跃功能,另外脚踝和小腿假肢的衔(xián)接部分也可用碳纤维实现,制作出来的整体非常精美。
3.碳纤维膝关节
腿部受损除了脚部以外,膝盖的损伤也生活中经常见到。制作这个关键的材料有非常多种,钢结构的太重,铝(Al)合金(alloy)的强度差、不耐用,钛合金的价格过贵,碳纤维相对来说是性价比最高的材料。目前大部分膝关节假肢使用的是碳纤维框架结构,这类产品重量轻而且结构稳定(解释:稳固安定;没有变动),使用的时候关节摆动平滑省力。
内容来自123456 4.残肢链接腔
假肢和人体的链接传递(transmission)部分称为接受腔,主要包裹残肢和传递力量。这个部分承重要求高、且不能太重,碳纤维材料(Material)也可作为制作此部位的材料。包容残肢的部分可用聚乙烯板,支撑(sustain)体可使用碳纤维制作框架结构,实现轻松支撑和传递力量。
在我国有数百万人口需要安装假肢,但是国内大部分产品(Product)重量大、性能低。碳(C)纤维材料能够让假肢产品的性能大大提升,制作出强度高的碳纤维假肢还需要更多医学人员和复合材料人的通力合作。
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