国内外碳纤维材料在放射医疗中应用现状

  用碳纤维复合材料制造的放射设备用床面板,由于使用碳纤维复合材料作为面板,低密度泡沫作为芯材,可以在重量增加很少的前提下,大幅度提高结构刚度,达到减重及增强的效果。同时,其对于X射线的吸收率非常低,且吸收均匀,X射线成像效果好,已广泛用于放射医疗设备中。另外,由于碳纤维复合材料的性能优势,乳腺托板、头托、臂托及牙科X光设备照相的托板,底片盒等,也越来越多使用碳纤维复合材料制造。

  国内外医疗设备用碳纤维复合材料应用已有数年,同国外相比,国内制造的医用碳纤维复合材料差距主要在设计、原材料及制造方面:国内碳纤维复合材料生产厂商缺乏自主设计;主要原材料-碳纤维目前仍大部分为进口;制件的外观与国外存在较大差距.难以制造表面不修饰的高端产品。

  ①设计方面:由于医用碳纤维复合材料制件多位于射线通路且暴露在外表,属于设备重要配件,因此国外大型医疗设备厂商对其设计要求很高,不仅性能要达标,采用有限元计算机模拟分析;其外观及装配方式都考虑详细,甚至请专业工业制品设计师设计外观。纵观国内,基本上为仿制,产品外形单调,难以有自己的设计特点,产品结构也多分析国外产品后仿制,缺乏独创性。

  ②原材料方面:碳纤维复合材料在医疗设备上的广泛使用主要依赖于碳纤维成本降低方面的突破性进展。过去,由于碳纤维价格昂贵阻碍其在医疗设备上应用。近年来,民用级碳纤维价格已逐渐下调。国外如日本东丽公司、美国卓尔泰克公司等,均已开发出低价格大丝束碳纤维,主推民用市场。国内,原来均以直接进口碳纤维为主,致使碳纤维材料成本较高。近几年来,国内民用级碳纤维行业发展迅速,除在2006年、2007年碳纤维价格上涨后,民用级碳纤维价格总体还是逐渐下降。为碳纤维复合材料在医疗设备上广泛应用打下了坚实的基础。

  ③制造方面:由于国外碳纤维复合材料在医疗设备上应用时间较长,因而随着时间的推移,碳纤维复合材料在医疗设备上应用已经从单纯的替代传统材料,提高到不仅可以保证“硬指标"一性能提升,而 且碳纤维复合材料制品的“软指标”一外观也达到“艺术品"标准,使放射设备从外观上也提高了产品档次。以美国某医用碳纤维复合材料制品生产商为例提出该公司生产的碳纤维复合材料制件应用在医疗设备上可达到“艺术品"美观效果,可大大提升设备的附加俏及品牌效应。

  国内医用碳纤维复合材料制件生产时间不长,生产厂商良莠不齐,因此制造的产品性能也差异较大。国内生产厂商在碳纤维复合材料脱模工艺、制件表面树脂研究等方面与国外存在较大差距,做出的产品外观主要靠后续喷漆等“修饰'保证,难以做出直接脱模、表面不做任何处理的复杂外观产品,与国外产品在外观上存在较大差距。在内部性能方面,国内规模较大生产商制造的产品可达到国外水平,但某些小企业为降低成本,原材料偷工减料,制造工艺落后,生产出的产品性能自然存在较大差距。