碳纤维复合材料在放射医疗设备上的应用与发展论着2009~.7,EJ第1卷第7期医学信息甍碳纤维复合材料在放射医疗设备上的应用与发展,李涛陈蔚成理谭纪文【摘要】简要介绍了国内外放射医疗设备用碳纤维复合材料发展现状,分析了国内外碳纤维复合材料在放射医疗设备上应用及研究差距.基于医疗设备用碳纤维复合材料发展趋势,认为国内碳纤维复合材料生产厂商应做出充分准备,迎接碳纤维复合材料在医疗设备上的大量应用.【关键词】放射医疗设备;碳纤维复合材料TheDevelopmentandApplicationofcarbonfibercompositesinradiationmedicalequipmentLfT0CHENCHENGL{AN激-wen[Abstract]Thedevelopmentofcarbonfibercompositesinradiationmedicalequipmentispresentedinthispaper.Itshowsthatthereisagapinresearchandapplicationofcarbonfibercompositesinradiationmediealequipmentathomeandabroad.Basedonthedevelopmentofcarbonfibercompositeinmediea1equipment,theauthorthinksthatthemanufactureofcarbonfibercompositemustreadyenoughtomeetthelargeextendinginmedicalequipment.[KeyWord]radiationmedicalequipment.carbonfibercomposites.【】R197.39【文献标识码】A【】1006—1959(2009)07一o0O6—03---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---随着人们对健康的关注和现代医疗科学技术的不断发展,近年来对大型高性能诊断及治疗设备的需求量与日俱增.上世纪八十年代以来飞速发展的计算机等高新技术使高档医疗设备又上了一个台阶,尤其是放射诊断及治疗设备,正朝着放射剂量尽可能小及成像分析数字化的方向发展[1].这些医疗设备,在x射线放射通路上,要求相关配件对X射线透过性能好,使其在满足使用的前提下放射剂量尽可能小,以尽量减少患者及医护人员受辐射的危害.以上要求对使用传统材料的相关部件是很难满足的.此外,在满足x射线透过性能的前提下,对某些部件的强度和刚度也有较高的要求,因为这些性能直接影响到成像质量及患者的舒适度[2].因此,原来应用于航空,航天的碳纤维复合材料随着其成本的降低,越来越多的应用到放射医疗设备领域.虽然国内外放射医疗设备使用碳纤维复合材料已有数年时间,但对其医用功能的研究和报导很少.近年来,北京航空材料研究院已在为国内外多家医疗设备厂商研制碳纤维复合材料医用配件,同时也发现,一些设备生产厂商的设计人员对碳纤维复合材料基本特性了解得不够多,所以设计的碳纤维复合材料配件有时会出现一些问题.本文主要对放射医疗设备用碳纤维复合材料基本特性及应用进行阐述.1放射医疗设备用碳纤维复合材料特性常用医疗设备上使用的碳纤维复合材料实际为碳纤维增强树脂基复合材料,是由碳纤维及树脂组成的复合材料.其中,碳纤维为增强材料,主要起承载作用,树脂为基体材料,对碳纤维起支撑作用,并将外载荷传递给碳纤维【3],此外,树脂对碳纤维起保护作用,免受环境的侵蚀.碳纤维增强树脂基复合材料在医疗设备上使用性能特点:i.1优异的力学性能:材料的强度,模量与密度之比一一比强度和比模量是表征材料承载能力的指标[4].碳纤维复合材料具有强度高,重量轻的特点,具有高比强度和比模量;---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---在医疗设备中,可用于需刚性好且重量要求轻的配件.图1,图2示出不同结构材料的比强度,比模量,其中T700/M材料(碳纤维/环氧树脂)是用于放射医疗设备中通用型碳纤维复合材料.由图1,图2数据表明,T700/M复合材料的比强度,比模量远高于普通金属材料及玻璃钢材料,在医疗设备上应用具有明显的力学性能优势.'1.2各向异性及可设计性:医疗设备上某些部件,需要在某一方向承载后挠度很小,具有很高的刚性;碳纤维增强树一6一脂基复合材料可有显着的各向异性,即沿纤维轴向和垂直于纤维轴向有显着的性能差异,材料的各向异性给设计带来较大的自由度[5].材料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[6].图1不同材料比强度比较Fig.1Comparingofratioi...