一种碳纤维复合材料颅骨补片及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种碳纤维复合材料颅骨补片及其制备方法。颅骨补片具有三明治结构，由中心至外表依次包括高孔隙率层，低孔隙率层和致密层；高孔隙率层和低孔隙率层由碳纤维复合材料构成；致密层为PyC涂层+ZrO

A carbon fiber composite skull patch and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种碳纤维复合材料颅骨补片及其制备方法
本专利技术涉及一种颅骨补片，具体涉及一种碳基复合材料颅骨补片及其制备方法，属于生物医用材料

技术介绍
在临床上，急性颅骨损伤及脑部疾病如颅骨骨折或破损，脑肿瘤、脑溢血、脑血管畸形、先天性无骨缝、颅骨畸形等需要开颅整形，开展颅骨修复都需要人工颅骨。常用的人工颅骨材料有自体骨、有机高分子、金属等。相比而言，金属钛在力学性能和生物相容性方面已较理想，但其仍存在一定缺陷：(1)机械相容性欠佳，应力分布不均匀、植入物松动或脱位，局部致骨质疏松、骨吸收、骨折、骨愈合延缓等。(2)边缘通常较锋利易损伤皮肤，造成植入物的外露；(3)导热系数高，可导致患者在温差较大下有不适感。(4)强度和硬度均低于颅骨组织，耐冲击时易产生塑性变形。(5)医学检查有伪影，会影响后期诊断与康复治疗。碳材料具有很好的生物相容性，其在生物医用的多方面得到应用，一些研究者发现将碳材料设计成人工骨，碳颗粒脱落会导致黑肤效应。并且碳材料呈黑色，具有好的力学性能同时兼具好的导热性能。如果直接应用到颅骨上，植入人体后将会影响患者的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳纤维复合材料颅骨补片，其特征在于：具有三明治结构；由中心至外表依次包括高孔隙率层，低孔隙率层和致密层；/n所述高孔隙率层和所述低孔隙率层均由碳纤维复合材料构成，且高孔隙率层相对低孔隙率层的孔隙率高；/n所述致密层为PyC涂层+ZrO

【技术特征摘要】
20200119 CN 20201006173081.一种碳纤维复合材料颅骨补片，其特征在于：具有三明治结构；由中心至外表依次包括高孔隙率层，低孔隙率层和致密层；
所述高孔隙率层和所述低孔隙率层均由碳纤维复合材料构成，且高孔隙率层相对低孔隙率层的孔隙率高；
所述致密层为PyC涂层+ZrO2涂层+DLC涂层的复合涂层。


2.根据权利要求1所述的一种碳纤维复合材料颅骨补片，其特征在于：
所述高孔隙率层的孔隙率在50％～70％范围内；
所述低孔隙率层的孔隙率在10％～20％范围内。


3.根据权利要求1所述的一种碳纤维复合材料颅骨补片，其特征在于：所述致密层的底层为PyC涂层，厚度为5μm～50μm，中间层为ZrO2涂层，厚度为2μm～10μm，上层为DLC涂层，厚度＜200nm。


4.根据权利要求1所述的一种碳纤维复合材料颅骨补片，其特征在于：高孔隙率层和低孔隙率层之间设有面孔隙率＜5％的碳纤维交织布。


5.根据权利要求4所述的一种碳纤维复合材料颅骨补片，其特征在于：所述碳纤维交织布选自由1k、3k、6k、12k或24k编织而成的平纹、斜纹或缎纹碳纤维布。


6.根据权利要求1所述的一种碳纤维复合材料颅骨补片，其特征在于：所述碳纤维复合材料为碳纤维增强碳复合材料、碳纤维增强碳化硅材料或者碳纤维增强碳-碳化硅复合材料。


7.权利要求1～6任一项所述的一种碳纤维复合材料颅骨补片的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)将碳纤维布和碳纤维网交叉叠层针刺复合作为中心层，或者采用单一碳纤维网叠层针刺复合作为中心层，再在中心层上下表面均依次设置碳纤维交织布夹层以及碳纤维布和碳纤维网交叉叠层针刺复合外层，得到片状碳纤维预制体；
2)将片状碳纤维预制体片增密基体碳和/或碳化硅，得到片状碳纤维复合材料坯...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭周建，张翔，王斌，刘波，
申请(专利权)人：湖南碳康生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43