Anwendung von CF/PEEK-Materialien in der Medizinprodukteindustrie

Was ist CF/PEEK?

Der kontinuierliche CF / PEEK-Verbundwerkstoff bezieht sich auf die kontinuierliche Carbonfaser CF als Verstärkung und PEEK, den ersten speziellen technischen Kunststoff, als Matrix. Die beiden werden durch Hochtemperatur- und Hochdruckformverfahren geformt, und das Harzmaterial wird in Kohlefaser getaucht. Beides ist organisch verbunden. Ein Verbundmaterial.

CF-/PEEK-Leistung

Im Vergleich zu herkömmlichen kontinuierlichen CF-verstärkten Verbundwerkstoffen auf Epoxidbasis bietet PEEK ein breiteres Spektrum an klinischen Anwendungen und eine bessere Leistung. Epoxidharz ist eine typische duroplastische Harzmatrix. Im Vergleich zu PEEK hat Epoxidharz die Eigenschaften einer höheren Sprödigkeit und einer relativ geringen Temperaturbeständigkeit. Gleichzeitig weist Epoxidharz eine schlechte Hydrolysebeständigkeit auf. Die Dehnung liegt zwischen 5-7% und die Dehnung von PEEK-Harz kann mehr als 20% erreichen. Die hohe Zähigkeit des PEEK-Materials gleicht die Mängel von Epoxidharz aus. Die Zähigkeit ist gut, das Material soll eine gute Ermüdungsbeständigkeit, eine gute Zwischenschichthaftung und keine leichte Rissbildung aufweisen. Daher werden kontinuierliche CF-verstärkte Epoxidharz-Verbundmaterialien in medizinischen Operationstischen, festen Rahmen, Betten und anderen Materialien weit verbreitet verwendet und sind für die Chirurgie zur Herstellung von orthopädischen chirurgischen Instrumenten nicht geeignet.

Das reine PEEK-Harz-Matrixmaterial hat eine langfristige Temperaturbeständigkeit über 260 ° C. Durchgängige CF / PEEK-Verbundmaterialien verbessern die Temperaturbeständigkeit von PEEK-Bearbeitung Materialien. Verwandte Forschungen zeigen, dass die Temperaturbeständigkeit von kontinuierlichen CF / PEEK-Verbundwerkstoffen nahe dem Schmelzpunkt von PEEK liegt, der bei 334 liegt. ℃, hohe Temperaturbeständigkeit und geringe Hydrolyseeigenschaften machen CF-PEEK-Materialien aus Ausrüstungsprodukten wiederholt hohen Temperatur- und Hochdruck-Sterilisation mit feuchter Hitze.

Im Vergleich zu herkömmlicher Aluminiumlegierung und Edelstahl beträgt die Dichte der Aluminiumlegierung 2.8 g / cm3, die Dichte von Edelstahl 7.3 g / cm3 und die Dichte des kontinuierlichen CF / PEEK-Verbundmaterials beträgt 1.5-1.6 g / cm3. Es hat ein geringes Gewicht, aber eine hohe Festigkeit. Die Testergebnisse zeigen, dass einige Eigenschaften von CF-PEEK Edelstahl übertreffen. Gleichzeitig weist das kohlenstofffaserverstärkte Endlos-PEEK eine gute Röntgentransmission auf, was die klinische Chirurgie intuitiver und sicherer macht. Das kohlefaserverstärkte Material hat bei Berührung nicht das kalte Gefühl von Metall, wodurch sich der Arzt während der Operation wohler fühlt.

Verglichen mit dem traditionellen mit Kohlefaserpulver modifizierten PEEKCF30-Material verleihen die hohe Festigkeit und die hohen Modelleigenschaften von CF-PEEK dem Verbundmaterial hohe Festigkeit, Modul und Anti-Verformungseigenschaften. Die mechanische Festigkeit wird um mindestens das 3-fache erhöht und der Modul wird ebenfalls um mindestens das 3-fache erhöht. Hat eine bessere Dimensionsstabilität und Beständigkeit gegen Verformung.

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