本文關鍵詞：苧麻復合材料醫(yī)用夾板的研究及其智能化開發(fā)

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【摘要】：目前,隨著科技和生產水平的提高,材料的復合化日趨明顯,纖維增強復合材料以其輕質高強、防腐降躁、性價比高以及性能的可設計性深受人們的青睞,應用也越來越廣泛。同時,隨著人們環(huán)境保護意識的不斷加強,材料的綠色環(huán)保已成為關注焦點,苧麻纖維以其力學性能優(yōu)良、可再生、易降解、價格低等優(yōu)點成為復合材料中增強纖維的首選原料。醫(yī)用夾板作為治療骨骼損傷廣泛使用的一種外固定器,長期以來多使用傳統的木制夾板,由于在使用過程中存在透氣性差以及板間壓力靠醫(yī)生經驗確定等缺陷,備受詬病。隨著復合材料技術的迅速發(fā)展,纖維增強復合材料在骨科醫(yī)療領域中的應用成為研究熱點。我國是苧麻纖維的生產大國,開發(fā)苧麻纖維增強復合材料醫(yī)用夾板,對于充分利用我國豐富的麻纖維資源優(yōu)勢具有重要意義,同時也大大促進了醫(yī)用夾板新型材料的研究及開發(fā)。本文主要針對苧麻／環(huán)氧樹脂復合材料夾板和苧麻/PP復合材料夾板的制備工藝及其力學性能進行了深入研究,并探討了FSR402型壓力傳感器在苧麻復合材料夾板上的應用。以脫膠苧麻精干麻纖維作為增強材料,分別以環(huán)氧樹脂和聚丙烯(PP)作為樹脂基體,制備了纖維體積含量分別為10%、15%、20%、25%、30%、35%的復合材料板,并對它們的壓縮性能、彎曲性能和剪切性能進行了測試和對比分析。發(fā)現纖維體積含量的變化對兩種樹脂基體的復合材料具有不同程度的影響,導致其壓縮、彎曲以及剪切強度呈現不同的變化趨勢。比較纖維含量相同的兩種復合材料,可以發(fā)現苧麻/PP復合材料的性能總體偏差,強度增量低；纖維抽拔效果明顯；斷面破壞程度大。綜合分析復合材料的性能,苧麻／環(huán)氧復合材料表現出的性能優(yōu)良,確定出纖維含量在20%時的苧麻／環(huán)氧樹脂復合材料為制作醫(yī)用夾板的最佳工藝。苧麻／環(huán)氧樹脂復合材料的綜合性能優(yōu)于苧麻/PP復合材料,而且從后期使用及其安全性考慮,其都是制作醫(yī)用夾板的最佳選擇。因此選擇在此材料板上安裝傳感器,并確定了傳感器的安裝方式為在傳感器上粘貼柱狀硬塊,通過實驗證明在測試者身上的測試結果可以達到實驗目的和要求,從而為智能醫(yī)用夾板今后的研究開發(fā)和臨床應用奠定了基礎。
【學位授予單位】：天津工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TS106.67;TB33

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本文編號：1195476