近几年来,连续CF/PEEK复合材料在医疗器械展会中频繁亮相,也在医疗器械企业中开始展露头角。究这种复合材料有什么独特的优势这么吸引医疗器械界的眼球?
1、什么是CF/PEEK
连续CF/PEEK复合材料是指以连续碳纤维CF为增强体,以特种工程塑料之首PEEK为基体,两者通过高温高压的模压工艺成型,将树脂材料浸入碳纤维中,两者有机结合而成的一种复合材料。
2、CF/PEEK的性能
对比常规的连续CF增强环氧树脂基复合材料,PEEK在临床的应用范围更广,性能更好。环氧树脂作为典型的热固性树脂基体,和PEEK相比存在脆性大、耐温性相对较低的特点,同时环氧树脂的耐水解性差,PEEK具有很好的耐水解性能,本身环氧树脂的延伸率在5-7%之间,而PEEK树脂的延伸率可达20%以上,PEEK材料高韧性弥补了环氧树脂的缺陷。韧性好,注定该材料耐疲劳性好,层间结合性好,不容易开裂。因此连续CF增强的环氧树脂复合材料广泛应用于医疗手术床、固定框架、床身等材料,而不适合做手术用于制造骨科的手术器械。
单纯的PEEK树脂基体材料长期耐温260℃以上,连续CF/PEEK复合材料将PEEK材料的耐温性大大提高,相关研究说明,连续CF/PEEK复合材料的耐温温度接近PEEK的熔点,即334℃,耐高温和低水解的特性使CF-PEEK材料制作的器械产品可以耐受反复的高温高压湿热灭菌。
对比传统铝合金,不锈钢材料,铝合金密度2.8g/cm3,不锈钢密度7.3g/cm3,连续CF/PEEK复合材料密度在1.5-1.6g/cm3,质量轻,但是强度高。经测试结果表明目前CF-PEEK的部分性能已经超过不锈钢。同时连续碳纤维增强的PEEK具备良好的透X光性,使临床手术更加直观安全。碳纤增强的材料在触感上也没有金属的冰冷感,医生手术时握感更加舒适。
对比传统碳纤维粉改性PEEKCF30材料,CF-PEEK的高强高模特性,赋予复合材料很高的强度、模量和抗变形特性,力学强度至少提高3倍,模量也是至少提高3倍,使其具有更好的尺寸稳定性和抗变形能力。