[發(fā)明專(zhuān)利]一種碳碳復(fù)合材料人造骨骼

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111175701.5
• 申請(qǐng)日: 2021-10-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113831147A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 申富強(qiáng);申富勝;申鈺靜
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海世碳復(fù)合材料科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C04B35/83
• 分類(lèi)號(hào): C04B35/83;C04B35/52;C04B35/622;A61L27/08;A61L27/28;A61L27/32;A61L27/50
• 代理公司: 上海創(chuàng)開(kāi)專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 31374
• 代理人: 汪發(fā)成

1.一種碳碳復(fù)合材料人造骨骼，應(yīng)用于人體或動(dòng)物體內(nèi)的人造骨骼材料領(lǐng)域，其特征在于，包括碳纖維預(yù)制體、填充于碳纖維預(yù)制體之間的熱解石墨或熱解碳及表面涂層；

所述表面涂層采用羥基磷灰石層、珍珠層、高強(qiáng)度礦化水凝膠中一種，具體表面涂層方法包括浸漬、原位生長(zhǎng)或噴涂；

所述熱解石墨或熱解碳的填充具體采用氣相沉積或浸漬燒結(jié)工藝。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳碳復(fù)合材料人造骨骼，其特征在于，所述碳纖維預(yù)制體采用高溫煅燒后可碳化的纖維原料，所述纖維原料包括聚丙烯氰纖維、預(yù)氧絲、酚醛纖維、木質(zhì)纖維和棉纖維。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳碳復(fù)合材料人造骨骼，其特征在于，經(jīng)本技術(shù)工藝制造的所述人造骨骼的密度為0.5-2.1g/cm³。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳碳復(fù)合材料人造骨骼，其特征在于，所述S03步驟中，采用噴涂的方式具體采用等離子噴涂槍進(jìn)行噴涂，噴涂厚度為可滿(mǎn)足人體對(duì)表面涂層厚度要求的50-90μm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳碳復(fù)合材料人造骨骼，其特征在于，所述碳纖維預(yù)制體的制備采用短纖維制備，具體步驟包括：

P01、將纖維原料進(jìn)行表面去雜處理、破碎或短切處理以及分散處理，得到一定長(zhǎng)度的研磨纖維或短纖維；

P02、將處理后的纖維原料與輔料分散于溶劑中，所述輔料包括石墨、粘合劑、分散劑以及樹(shù)脂；

P03、將分散于溶劑中混合料進(jìn)行均勻攪拌，攪拌后通過(guò)模具過(guò)濾，形成初步胚體；

P04、將過(guò)濾后成型的初步胚體進(jìn)行浸潤(rùn)樹(shù)脂，并將浸潤(rùn)樹(shù)脂后的初步胚體進(jìn)行干燥固化形成碳纖維預(yù)制體。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種碳碳復(fù)合材料人造骨骼，其特征在于，所述粘合劑采用環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、聚酯樹(shù)脂、脲醛樹(shù)脂、有機(jī)硅樹(shù)脂、亞克力樹(shù)脂一種或多種。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種碳碳復(fù)合材料人造骨骼，其特征在于，所述石墨為鱗片石墨、石墨烯和熱解石墨中的一種或多種。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種碳碳復(fù)合材料人造骨骼，其特征在于，所述纖維原料的形狀為長(zhǎng)纖維、短纖維、研磨纖維、布、氈和紙中的一種或多種。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳碳復(fù)合材料人造骨骼，其特征在于，所述碳纖維預(yù)制體的制備采用長(zhǎng)纖維制備，具體步驟包括：

首先，根據(jù)骨頭的類(lèi)型制定外形，同時(shí)根據(jù)骨頭不同部位的功能不同計(jì)算不同部位的密度和強(qiáng)度，設(shè)計(jì)出骨頭的3D結(jié)構(gòu)模型，然后根據(jù)模型編制出骨頭的大致造型，留出5-10mm的加工余量空間。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳碳復(fù)合材料人造骨骼，其特征在于，所述胚體采用體型覆蓋人造骨骼成品的長(zhǎng)方體或圓柱體體型。