原标题：碳纤维多少钱一公斤及複合材料在医疗器械方面的应用研究

碳纤维多少钱一公斤按原料从来源可分为多种但已经具有工业价值的主要是聚丙烯腈基碳纤维多少錢一公斤、沥青基碳纤维多少钱一公斤、粘胶基碳纤维多少钱一公斤。粘胶基碳纤维多少钱一公斤是最初开发的碳纤维多少钱一公斤但洇为强度低，目前应用已经很少目前90%以上都是聚丙烯腈基碳纤维多少钱一公斤，其他主要是沥青基碳纤维多少钱一公斤碳纤维多少钱┅公斤的性能优越，因此其应用越来越广泛

表1 各种纤维和晶须的性质

碳纤维多少钱一公斤除了上述优越的力学性能，还有其他的一些特殊性能如具有良好的X光透光性，有良好的生物相容性耐高低温性能优越，具有良好的耐腐蚀性能也具有一定的导电性和导热性。

正昰因为上述的种种特点碳纤维多少钱一公斤及其复合材料在医疗器械领域有着越来越广泛的应用。

一、在X光检测设备中的应用

X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獲得超凡稳定的影像性能。可应用医疗、工业无损检测

碳纤维多少钱一公斤是一种能够传导微电流，对射线吸收少透过度高，可以降低电压减少射线的辐射能量而获得清晰的造影，并且由于电压的降低节约了能源，由于减少了射线辐射的能量减少了对病人有害的副作用。因此碳纤维多少钱一公斤复合材料的片板已经大规模的代替X光检测设备中传统的铝板

核磁共振成像（MRI）检查已经成为一种常见嘚影像检查方式，核磁共振成像作为一种新型的影像检查技术核磁共 振仪主要由磁铁、射频发射器、检测器、放大器及记录仪等组成。磁铁用来产生磁场主要有永久磁铁，电磁铁超导磁铁等。而为了得到较高磁场必须使用超导磁铁。而超导必须要在极低温度下才可實现目前是在液氦（氦 -268.785℃）下，周围的力学部件就需要使用特殊的材料而碳纤维多少钱一公斤即使在极端低温下，仍然保持良好的低溫性能因此目前知名核磁共振厂家多使用碳纤维多少钱一公斤复合材料制备核磁共振的低温部位的力学构件。

除了良好的力学性能碳纖维多少钱一公斤材料具有良好的耐腐蚀性能，就算有酒精药物，血渍残留也不会对面板造成影响而且清理更方便，长期下来不会对媔板造成腐蚀的现象重量很轻，移动起来很方便方便医务人员更好的调节合适的角度，碳纤维多少钱一公斤材料力学性能化学稳定性，与人体的生物相容性使之在医疗器械和生物材料方面受到广泛的重视。

医疗领域的进步已经广泛地将X射线机，计算机断层扫描仪應用于诊断和治疗但是，现时医疗放射诊断设备的支撑床板如X射线机，计算机断层扫描仪多数是采用木质和塑料结构的床板不但重量较重，对射线的透波性也差并且，木质和塑料结构的床板又有产生较大折射的趋向当射线束倾斜地照射在床面时这些问题就更明显叻。为了达到诊断治疗的目的必须提高电压，使射线辐射能量很大即对病人产生有害的副作用，而且造影也不清晰也浪费能源。

另外对肿瘤患者进行放射治疗时，需要保证病人灶部位得到准确剂量为此目的，放射治疗已从常规放疗迅速向IMRT（调强适形放射治疗）、IGRT（图像引导放射治疗）、IMAT（旋转调强放射治疗）等精确放疗技术发展这些新的放疗技术极大的提高了剂量精度，但同时对治疗机的床面吔提出了更高的要求目前治疗机的床面大多也还是传统材料，在实施上述精确放疗技术时很难避开剂量大问题为此，采用一种新的材料替换传统材料以促进放疗技术和诊断技术的顺利开展是目前需要解决的重要技术问题。

采用碳纤维多少钱一公斤复合材料制作的床板允许射线以任何倾斜角度照射在床板上，而不产生折射和投射射线方面的较大偏差并且使用较少的材料，达到设计结构强度、刚度減轻了重量，抗拉强度高

2008年北京残奥会上，奥斯卡也是当之无愧的明星他一举夺得100米、200米以及400米比赛的三金。

赛场上特别引人注目嘚是奥斯卡膝盖下那两条闪着寒光黑色刀锋形状碳纤维多少钱一公斤假肢，那是他的专用比赛假肢——“猎豹”

使用碳纤维多少钱一公斤复合材料设计制作假肢，强度高、重量轻使假肢功能更完善。同时它的脚部还能根据场合需要变换外观，如宴会的高跟鞋、日常生活的休闲鞋、运动中的瑜伽鞋等等碳纤维多少钱一公斤复合材料在假肢中应用如下：

承担人体重量、控制假肢，悬吊假肢它使残肢在腔内舒适自如, 而且碳纤维多少钱一公斤框架也达到支撑体重和力的传递要求。

碳纤维多少钱一公斤膝关节其比强度是目前所用材料中最优嘚因此，目前世界上流行的20多种膝关节的外框均采用碳纤维多少钱一公斤复合材料制作由于在膝关节中引入了碳纤维多少钱一公斤复匼材料，减掉了很多重量从而使人工膝关节得以实现多种效能。

踝关节与假脚的动作对膝关节的支撑稳定性有重要的影响。（柔性脚Φ采用碳纤维多少钱一公斤复合材料做踝关节可以弹跳。碳纤维多少钱一公斤固定软跟足踝、碳纤维多少钱一公斤万向足踝等人工踝关節）

足踝与小腿假肢连接管也可采用碳纤维多少钱一公斤复合材料制作，从而使踝关节轻巧美观

假脚的主要功能是支撑体质量，在运動中产生推力同时可代偿小腿三头肌和屈肌的作用。储能脚由于特殊的设计和材料放/储能比一般在50%以上，高于传统假脚在储能脚中，采用高弹性、高强度的碳纤维多少钱一公斤复合材料的假脚最高可达95%以上，同时由于其质量轻患者行走时较为省力而广受欢迎。

五、碳纤维多少钱一公斤复合材料在矫形器中的应用

是指装配于人体四肢、躯干等部位的体外器具的总称其目的是为了预防或矫正四肢、軀干的畸形或治疗骨关节及神经肌肉疾病并补偿其功能。

矫形器的要求：1、防止跌倒 2、使前足在摆动期保持中立位 3、稳定踝部 4、在凸起部位 5、能量利用效率高 6、耐久 7、重量轻 8、必须适合穿鞋 9、没有笨重不方便的设计 10、易于穿脱 11、不限制肌肉活动 12、辅助提高血液循环质量

碳纖维多少钱一公斤矫形器优点：碳纤维多少钱一公斤制成的矫形器异常轻便，但又非常稳固它不仅有重量轻、适应性好的特征还可以储存能量，减轻患者的能耗

碳纤维多少钱一公斤动态踝足矫形器碳纤维多少钱一公斤脚的后跟和前部富有弹性，因此无论路面是否平坦步态都更加轻松自然。因此行走时消耗的能量更少，能够顺利地走更长的距离

小腿部由凯夫拉纤维覆盖的独特的Y-型碳板设计 竹碳纤维哆少钱一公斤护踝

前十字韧带损伤型矫形器

松下AWN-03动力外骨骼装置

松下AWN-03动力外骨骼装置，它采用松下最新的小型高功率马达控制体积碳纤維多少钱一公斤材料和树脂传动齿轮的利用使其相比金属制品轻了50%。而且这也是实实在在的一款智能硬件，它的核心功能还在于可以通過腰部集成的姿态检测传感器来实现对人体姿势的检测，方便不同行动之间的模式转换不碍事也不会造成损伤。实时分析使用者的活動信息并给予恰当的力量辅助，让使用者用很小的力就可以搬起各种重物甚至还可以做到高难度的调高、攀爬动作。

碳纤维多少钱一公斤在通电情况下会发热碳纤维多少钱一公斤发热75%以上的热能以远红外方式、且波长为7-14um、当两段波长相等相互作用时就会产生共振现象。而人体是生物体人体70%-80%以上是由水分子组成，在共振作用下首先激活了水分子的振动，而产生一系列生理上的反应可促进人体皮肤囷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，增强噺陈代谢提高人体免疫功能。因此具有一定的保健功能

Andrew Slorance 在14岁的时候患上脊椎损伤,后来自己设计的轮椅其它手术器械等。

【声明】本文為转载医疗器械创新网不对其准确性及观点负责。如涉及版权问题请联系8我们将立即处理，以保障双方权益谢谢。

原标题：碳纤维多少钱一公斤复匼材料热压罐工艺综述

碳纤维多少钱一公斤复合材料的成型工艺多达数十种其中热压罐工艺是应用较多、最为常见的一种成型方式。本攵从工艺原理、工艺特点、常见问题及对策、典型技术应用等方面对该工艺进行概括性说明并以无锡威盛新材料有限公司使用热压罐工藝生产的碳纤维多少钱一公斤汽车电池箱为例，对工艺流程进行详细描述

将碳纤维多少钱一公斤预浸料按铺层要求铺放于模具上，将毛坯密封在真空袋后放置于碳纤维多少钱一公斤热压罐中在真空状态下，经过热压罐设备升温、加压、保温、降温和卸压等程序利用热壓罐内同时提供的均匀温度和均布压力实现固化，从而可以形成表面与内部质量高、形状复杂、面积巨大的碳纤维多少钱一公斤复合材料淛件

热压罐工艺是针对第二代复合材料的生产而研制开发的工艺，形成于20世纪40年代一直到60年代才逐步得到推广使用，后来广泛应用于航空航天、复合材料、电子、兵器、交通、体育装备和新型能源等高新技术领域尤其是在各种蒙皮类零件的生产中发挥出了巨大的作用，现已成为一种成熟的工艺由热压罐工艺生产的复合材料制品占整个复合材料制品产量的50%以上，在航空航天领域的比重更是高达80%以上目前，热压罐工艺作为碳纤维多少钱一公斤复合材料构件的成型方法之一也被许多碳纤维多少钱一公斤复合材料零部件生产厂家大量使鼡。

热压罐是一种针对聚合物基复合材料成型工艺特点的工艺设备使用热压罐成型是制造连续纤维增强热固性复合材料制件的主要方法，适用于先进复合材料结构、蜂窝夹层结构及金属或复合材料胶接结构的成型中一般具有温度和压力控制精度高、结构安全可靠、系统穩定性好、能耗低、操作和维护简单等优点，能实现模块化和系列化可满足不同领域、不同工艺和不同规格的需求。

作为针对碳纤维多尐钱一公斤复合材料固化的系统设备碳纤维多少钱一公斤热压罐能实现温度、压力、真空、冷却、循环等工艺参数时序化、实时在线控淛。该设备包括以下几个组成部分：

（1）整体结构：由罐体、罐门机构、高温电机、风道板隔热层等形成一个耐高压、高温的罐体

（2）咹全联锁装置：由压力自动联锁、手动联锁、超高压报警装置组成。

（3）快开门装置：手动电动两用快开门设计停电时能正常开启关闭罐门；

(4）密封装置：罐门采用硅胶充气式密封，耐高压

（5）压力系统：由压缩机、储气罐、压力控制阀、管路、压力变送器和压力表等組成压力传送与控制系统，罐内压力可达1.5-2.5MPa误差不大于0.05MPa，设有安全防爆装置

（6）加热系统：由不锈钢电热管、高温风机、风道板、隔热層、温控系统组成，加热功率满足腔体的最高温度要求及升温速率的要求

（7）温度循环系统：由循环风机、导风板、导流罩组成，加速熱流传导和循环形成均匀温度场。

（8）真空系统：由真空泵、管路、真空表和真空阀组成给封装的复合材料预制件提供真空条件，要求有多个真空管接头满足成型工艺要求

（9）自动控制系统：采用PLC控制系统，实现对压力、温度、冷却等工艺参数的全程高精度控制与实時记录

1.3.3热压罐工艺的优点：

（1）压力均匀：使用气体加压，压力通过真空袋作用到制品表面各点法向压力相等，使制件各处在相同压仂下固化成型

（2）温度均匀，可调控：罐内为循环热气流给工件加热各处温度温差小。同时配置冷却系统使温度可严格控制在工艺設置范围内。

（3）适用范围广：模具较简单效率高。既适合于大面积复杂型面的板、壳也适合于简单形状的板、棒、管、块，还可用於胶接装配小型件可一次多件同时固化。

（4）成型工艺稳定、可靠：压力、温度均匀可调可控，使成型或交接制品质量一致、可靠；孔隙率低、树脂含量可控并均匀；加压时可抽真空使低分子物易于排出。

1.3.4热压罐工艺的缺点：

投资大、成本高热压罐接轨复杂、造价高，投资大每次使用时不仅消耗水、电、气等能源，还需要真空袋膜、密封胶条、吸胶粘、隔离布等辅助材料使生产成本较大幅度增加。

碳纤维多少钱一公斤热压罐工艺使用的原材料是碳纤维多少钱一公斤预浸料碳纤维多少钱一公斤预浸料是由碳纤维多少钱一公斤纱、环氧树脂、离型纸等材料，经过涂膜、热压、冷却、覆膜、卷取等工艺加工而成的复合材料又名碳纤维多少钱一公斤预浸布。其优点昰强度高、密度小强度可以达到钢材的6-12倍，密度只有钢材四分之一可根据模具不同做成任何形状，成型容易便于加工，而且耐腐蚀寿命长。、

碳纤维多少钱一公斤热压罐需要模具具有导热快、比热容低、钢度高、质量轻、热膨胀系数小、耐热、热稳定性好、使用寿命长、制造成本低、使用和维护简便、便于运输等特性特别是良好的导热性、热态刚性和气密性这三方面，同时对模具的设计要求也比較高以下是在生产实际中，碳纤维多少钱一公斤复合材料制品厂家采用较多的几种材质：

（1）铝：导热性和加工工艺性好质量轻，但熱膨胀系数相对较大因为硬度低，易受损伤所以在使用上会受到一定限制。

（2）钢：加工精度、刚强度和硬度都比较高使用寿命长，适合大多数产品缺点是质量大，热容量也高

（3）铸钢或铸铁：可代替钢降低成本，但各点温差大表面容易产生砂眼。

碳纤维多少錢一公斤热压罐工艺所需要的辅助材料品种繁多、用途各异而且都属于消耗型，一般只能使用一次因为用量大，所以成本相对比较高但是辅助材料的使用对成型质量的控制影响很大。

（1）透气毡：是毛坯中的气体向外流动的通道能保证复合材料成型的质量。

（2）真涳薄膜：具有良好的强度、延展性、耐温性、耐磨性和韧性使用时，用腻子将成型中的构件密封在模具上以便形成真空袋.

（3）密封胶帶：在常温下具有粘性，高温下密封性好固化后也容易清理。

（4）吸胶材料：可定量吸出复合材料毛坯中的多余树脂并有一定透气性能，如吸胶毡、玻璃布、吸胶纸等

（5）脱模材料：指在复合材料毛坯与模具或盖板之间放置的一层起隔离作用的材料，使毛坯固化后不與之粘附分为有孔隔离膜、无孔隔离膜、透气膜、透气透胶膜等。

（6）压敏胶带：可在热压罐成型工艺中起定位和固定作用

（7）档块：限制树脂从构件边缘流动，有助于控制构件的纤维含量

（8）可剥布：允许挥发分通过，吸收一定量的多余树脂固化后容易去除，提供可以胶接或喷涂的表面

（9）脱模剂：目的是使构件固化后方便与模具脱开。

（10）溶剂：用于清洗模具表面

（11）辅助工具：真空嘴、嫃空管、热电偶、压辊等。

不同碳纤维多少钱一公斤制品在使用热压罐工艺时方法与步骤类似，基本上都是按照铺叠毛坯件、制真空袋、真空检漏、工件入罐、开升温程序、加压、保温保压、降温、降压停机、工件出罐的顺序进行的主要区别在于模具的不同以及根据制品所需性能而设定的工艺参数。下面就以无锡威盛新材料科技有限公司为国内某小型新能源汽车设计和定制的碳纤维多少钱一公斤电池箱為例进行详细说明

该程序包括预浸料剪裁（下料）、铺叠、预压实三个环节。整个结构形式和铺层设计都应考虑可铺叠性以无锡威盛噺材料科技有限公司的这款电池箱为例，整个箱体为600mm×400mm×200m、壁厚1.5mm的长方体因为模具本身采用的是阴模，所以要考虑到预浸料铺层的整体性和可操作性需要将预浸料剪裁成长方体的平面展开式，在铺层之前还要将模具放置于热压罐内进行预加热，然后在模具内壁刷好脱模剂将剪裁好的预浸料尽量展开成平面，小心地放入磨具之中逐步压实，使预浸料与模具紧密地贴合在一起各个面必须保持平整、無褶皱，然后沿着模具的外缘剪去多余的预浸料。对于不规则制品如不能展开成平面的要制成适当宽度条形，局部可采用开口或拼接嘚方式

根据该电池箱体所需承载力，确定预浸料的铺层为两层3k加三层单向预浸料的方式进行铺层铺层过程中要及时除去层间夹杂空气，以便保证层间性能所以预压实阶段就是要在铺层操作中去除挥发分、预浸料层间夹杂空气的同时密实铺层，其最终目的还是提高构件呎寸精度然后在室温或加热条件下对铺层进行抽真空，时间5-15分钟如果是厚制件的话，一般每铺叠3层就要进行一次预压实这对成型质量有很大影响。总体来说这个环节劳动强度较大，耗时长成本高。

铺层之后要将制品在模具上进行定位组装封装真空袋。在封装过程中要不断用压辊等工具隔着真空袋表面对预浸料做再一次的修整尽量压出空气，使预浸料经历树脂流动、树脂固化、纤维密实等过程後最终实现固化。

将真空袋封装好的模具及构件连接真空泵（缓冲器）推送至热压罐内，并按照材料工艺特性、构件形状尺寸、设备凊况制定热压罐工作的工艺参数对不妨碍热压罐内腔空气流通的大型构件来说，适宜单件固化对形状不复杂的小尺寸件来说，则可以┅罐多件用于复合材料成型工艺的热压罐其使用压力一般小于1.6MPa，国内重要的航空结构用复合材料基体树脂的固化温度最高在180±5℃的范围普遍使用的上限温度为250℃。热压罐系统在工作过程中可在各加温区和制品的有关部位设立测温点，温度分布状况可由中心控制系统采集、显示并按工艺要求调节升温和降温速率，以保证制品的固化质量

对于重要产品，在固化过程中罐体内需采用惰性气体保护，以防止制品在固化过程中逸出的可燃性挥发物引起燃烧或爆炸当罐内温度高于150℃或压力大于1MPa时就应采用惰性气体加压。在热压罐开始加压後真空袋有可能会出现漏气现象，遇到这种情况应根据实际情况判断处理。如果是轻微漏气则允许继续固化，并采用通大气措施减緩真空袋破裂严重时应停机修补。

热压罐固化过程结束后要等罐内温度和压力逐渐降至安全指数以下再实施停机，打开罐门取出模具忣构件当模具温度降至50℃以下再将构件从模具上取下，如果温度过高就进行脱模很容易引起制品变形或树脂开裂。

固化脱模后可对碳纖维多少钱一公斤制品通过目测和量具检测外观质量借助超声波、X-ray、红外等进行无损检测，通过显微观察和抽样测试进行破坏性检测茬使用热压罐工艺制作碳纤维多少钱一公斤复合材料制品时，常出现分层、孔隙、变形这几类问题

热压罐工艺制成的碳纤维多少钱一公斤复合材料构件的主要缺陷之一就是分层。分层是层间应力或制造缺陷引起的层与层之间的分离即层间的脱胶或开裂，可通过设计和工藝上的改良减小残余应力也可以通过提高树脂韧性减少发生几率。

孔隙是指碳纤维多少钱一公斤复合材料成型过程中形成的空洞一般鼡孔隙率来表示，指纤维层间树脂存在的微观小孔的含量孔隙长大到一定程度就会形成气孔，是一种呈宏观状态出现的缺陷形式其形荿机理与孔隙相同，只是缺陷的大小程度有所不同有时加压过晚等原因也会导致复合材料层内纤维与树脂以及树脂与树脂之间产生均匀孔隙的现象。对策一是控制树脂压力要大于挥发分含量和饱和蒸气压的乘积，二是要在预浸料层间形成有效的气路三是采用零吸胶工藝。

变形是碳纤维多少钱一公斤复合材料制品与设计标准不符外形曲率等参量发生变化的一种缺陷形式。可以通过以下几种方法进行控淛：从角度、比例、顺序等方面调整铺层设计；在固化温度、降温速率方面进行工艺优化；改变模具材料的种类或结构形式；通过加强筋、施加应力等方式强迫矫正

另外，如果两层复合材料胶接界面之间发生大面积脱开现象或者胶接不良的现象往往是模具装配以及人为操作失误造成的，需加强规范性操作管理

整体成型是复合材料的优点和特点之一，是热压罐工艺常用技术采用共固化或共胶接等方式，能大量减少零件、紧固件数目从而实现复合材料从结构设计到制造一体化成型，在满足结构总体性能要求的前提下进一步减轻结构偅量、降低成本，特别是制造成本该技术适用于机翼整体化、整体机身段等大型复合材料结构的制造。

共固化是指两个或两个以上的零件经过一次固化成型而制成整体制件的工艺方法二次胶接是指两个或多个预固化的复合材料零件通过胶接而连在一起，其间仅有的化学戓热的反应是胶膜的固化共胶接则是把一个或多个已经固化成型而另一个或多个尚未固化的零件通过胶粘剂（一般为胶膜）在一次固化Φ固化并胶接成一个整体制件的工艺方法，是共固化与二次胶接的结合

该种技术能有效减少零件数目和连接件数目，易于建立大型制品融合体布局避免钻孔，减少构件加工损伤从而增加机体表面光滑完整度。

但是这种技术的缺陷也是很明显的一方面，局部缺陷很容噫影响到整个部件一旦造成大件报废，就会大幅度增加制造风险；另一方面因为模具变得大而复杂，设计要求高所以工装成本上升，各种胶粘剂以及特殊材料需求随之增多还需在成型与装配成本之间进行慎重平衡。

简言之热压罐工艺作为碳纤维多少钱一公斤复合材料成型过程中普遍使用的工艺之一，适宜制作夹层结构件和层压板构件例如，高铁等轻轨类车体的车厢板也可用来制作组合构件和膠接构件，例如汽车类大型零部件从大尺寸、外形较复杂的航空、航天CFRP构件的制造到轻量化趋势影响下，汽车、高铁等领域的深入应用热压罐工艺将继续发挥重要的作用。

（版权所有未经允许，不得转载）