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碳纖維復合材料在假肢中的應用
發布時間:2019-12-26
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碳纖維復合材料在假肢領域方面的應用前景十分廣闊。據不完全統計,我國目前有肢體殘疾人877萬,其中有100多萬要接受假肢安裝,而且這些數量每年都在增長。據了解,假肢是康復工程中發展最早、最快的領域,其中又以下肢假肢發展最早、最迅速。由于人體運動器官的復雜性,使得符合人體運動軌跡的下肢假肢的結構也比較復雜,其質量將相應地增加。假肢及其零部件的輕量化對降低穿戴者運動時所消耗的能量和提高穿戴效果有著重要的影響。為了減少假肢的重量,一些輕質量高強度的材料被廣泛應用于假肢的制作中,如超輕鋁合金、鈦合金、碳纖維復合材料等,其中,碳纖維比強度和比剛度都很高,而且設計性強,是制作假肢較好的材料。

 

碳纖維復合材料在假肢中的應用

 

目前國內假肢大部分還是應用傳統型的產品,如鑄鋼、木材、鋁合金等材質,不僅質量差、性能差,而且標準化程度也不高。碳纖維復合材料假肢質量輕、強度大、性能好,可實現標準化生產。能幫助殘疾人在日常生活和工作中更好地發揮假肢的代償功能,提高生活品質,增加幸福感。棒球比分大于7-50什么意思小編給大家列舉幾個碳纖維復合材料在假肢中比較常見的應用。

 

1、碳纖維假腳

假腳的主要功能是支撐身體的重量,在運動過程中產生推力,同時可以代償小腿三頭肌和屈肌的作用,在20世紀80年代的時候出現了儲能腳。從動力學的觀點來看,腳在支撐前期儲存能量,在后期要釋放能量。碳纖維假腳放/儲能比可高達95%以上,質量輕,患者行走較為省力,目前世界上流行的20多種儲能腳幾乎都是使用的碳纖維增強復合材料制成的。

 

2、碳纖維膝關節

除了腳掌以外,還有一個比較重要的運動部位-膝關節,也是可以采用碳纖維復合材料制成。目前市面上的根據材料的不同,將膝關節分為普通關節(合金鋼)、鋁合金關節、鈦合金關節、鎂合金關節、碳纖維關節等。在幾種關節中,普通關節的重量最大,鋁合金關節雖然質量輕,但是強度和使用壽命不盡如人意;鈦合金關節質量輕,性能也不錯,但是價格卻十分昂貴;碳纖維關節相比上述這些材質的關節,雖然價格也貴,但是質量輕,強度高。在世界上流行的20多種膝關節的外框都是采用的碳纖維復合材料。

 

3、碳纖維踝關節

踝關節與假腳的連貫動作對膝關節的平穩支撐有著重要的影響,碳纖維復合材料也可以用作踝關節的制作。例如,德國奧托博克公司在柔性腳中采用了碳纖維復合材料來制作踝關節,可以進行彈跳的動作。臺灣德林公司生產有碳纖維萬向足踝、碳纖維固定阮根足踝等人工踝關節。另外,足踝與小腿假肢銜接管也可以采用碳纖維復合材料,會讓踝關節更輕巧美觀。(來源:江蘇博實碳纖維)

 

 

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