【专业讲堂】为何碳纤维材料最适合X射线检测床板

X射线和碳纤维

碳纤维复合材料具有高刚度、低重量、几乎零热膨胀和射线透过性等一系列优异的性能,尤其是射线透过性的特性对于医疗设备和其他X射线系统而言非常重要。

由于碳纤维复合材料不会阻挡X射线,因此可允许短扫描时间、得到精确地测试结果,并可防止过度暴露在X射线辐射下。这一特性与高刚性相结合,使碳纤维复合材料成为制造桌板的理想材料,例如用于胸部、骨骼和人体X射线扫描的材料。

传统材料在X射线设备中应用的缺点

X射线检查台通常最长180-250厘米,宽50-90厘米。X射线检查台必须提供适合患者体重的刚度,患者体重通常超过100千克,在极端情况下可达200千克。桌板也应该很薄,以方便X射线在扫描过程中可以穿透人体。一般而言,桌板越薄,扫描结果越精确。

尽管金属床板满足了机械性能的期望,如钢或铝等均具有相对较高的刚度,但它们是不透射线的,这意味着它们会阻挡X射线并使扫描变形。材料的密度越高,原子序数越高,在扫描过程中将阻挡更多的X射线辐射。

钢的密度为7.9克/立方厘米,原子序数为26;铝的密度为2.7克/立方厘米,原子序数为13;相比之下,碳纤维复合材料的密度为每立方厘米1.55克,原子序数为6。有趣的是,X射线房间内衬有金属(铅)板,可防止X辐射逸出房间。铅的密度非常高(每立方厘米11.3克),原子序数极高,为82。

另一方面,塑料(例如有机玻璃/丙烯酸)或木材具有中等的X射线透射率,并且还存在诸如刚度差的缺点。塑料台容易受到重力而产生弯曲,并具有较厚的结构,这会对扫描时间和测试结果产生负面影响。

用碳纤维制造X射线设备的顶板和台面

碳纤维复合材料特点:

  • 具有高性能X射线设备/系统制造所需的高刚度和低重量;

  • 射线通透性(不会阻挡X射线);

  • 具有金属和塑料所没有的理想性能;

  • 优异的耐腐蚀性。

碳纤维复合材料材质医疗桌板

碳纤维复合材料顶板和桌板吸收的X射线辐射比丙烯酸顶板少5倍,是木板的一半。因此,碳纤维复合材料可以确保高质量的扫描,由于短时间就可获得精确的测试结果,可防止过度暴露在X射线辐射下,这对患者和人员健康具有至关重要的意义。因此,X射线碳纤维桌板和碳纤维臂板在医院和私人诊所越来越受欢迎。

与传统系统相比,使用装有碳纤维复合材料顶板的X射线扫描系统的操作员可以非常快速地获得高质量的扫描结果。碳纤维桌板比塑料桌子具有更大的刚性,并且桌板的厚度也减小了。而塑料桌子部件必须相当厚,才能与碳纤维桌子提供的刚性相匹配。

用于制造军事和警察用X射线系统的碳纤维

除了医疗设备外,碳纤维复合材料的X射线透过性这一特殊性能可被广泛应用于军事系统和警察使用的设备中。比如,碳纤维复合材料可用于制造便携式设备,用于扫描机场的行李或任何可疑物体如爆炸物或毒品等。

用于军事和警察的便携式X射线扫描仪的碳纤维覆盖物

(0)

相关推荐

  • 5张精美思维导图带你认知碳纤维及其复合材料

    碳纤维及其复合材料思维导图 碳纤维思维导图 碳纤维复合材料思维导图 碳纤维复合材料下游应用思维导图 碳纤维及其复合材料缺陷思维导图

  • 基于X射线断层扫描原位拉伸技术表征C/C-SiC复合材料三维方向的形变

    本文亮点 通过XCT原位拉伸试验表征了C/C-SiC三维方向的形变,首次观察到在施加较小拉伸应力的情况下材料显示了明显的应变反应,同时确定了此类应变主要分布在纤维束内部且具有显著的沿厚度方向的指向性. ...

  • 【PPT分享】Dr. Niklas Garoff---来自可再生原料的碳纤维

    碳纤维是一种出色的材料,可在低重量的情况下提供高性能.但是,当今所有结构应用的碳纤维都是以石油为基础的原料制成的,生产过程中消耗了大量的电能.因此,碳纤维的二氧化碳足迹要比其他材料高得多.由于各国政府 ...

  • 干货ℱ碳纤维复合材料无损检测技术

    来源:DT新材料.作者:DT秋水人家 碳纤维的主要用途是与树脂.金属.陶瓷等基体复合,制成结构材料(复合材料),与传统材料相比,碳纤维复合材料具有如下特性: 可设计性和各向异性,材料与结构一体化,复合 ...

  • 说说如今高铁上的复合材料

    最近几年了,中国高铁在世界大放异彩.在新一轮的产业规划中,高铁项目也占据着十分重要的问题 对于高速铁路,所用材料的强度.疲劳性能.轻量化.工艺性等应具备更高的水准,因此有越来越多的新材料应用于此,如今 ...

  • 提高碳纤维零件生产能力,PrintParts再安装20个Markforged 3D打印机

    导读:与标准热塑性塑料相比,碳纤维复合材料零件具有明显的强度和刚度优势,零件具有较高功能性,通常可以代替较重的金属零件.常见的用例包括夹具和固定装置.外壳.支架和臂端工具.因此,越来越多的3D打印提供 ...

  • CT扫描中的金属伪影如何解决

    在CT扫描的日常工作中,假牙,胸部心脏起搏器,人工关节,金属内固定,各种支架都是我们常常遇到造成金属伪影的原因,这些金属导致的伪影如何解决呢? 01 双能量扫描虚拟单能谱重建 常规的CT球管发出的是不 ...

  • 【专业讲堂】碳纤维/环氧树脂复合材料:骨科假肢的理想材料

    在过去的5至10年中,在假体生产中使用碳纤维复合材料和轻金属合金无疑成为技术上的最大飞跃.现代假肢设备可帮助数以万计的人至少部分补偿其缺失的肢体并过上高质量的生活.而对于一些从事体育活动的客户而言,甚 ...

  • 【专业讲堂】碳纤维复合材料在电动汽车电池盒应用中有哪些优势?

    由碳纤维增强塑料(CFRP)加工而成的电动汽车结构组件,具有高刚度.高强度和轻量化等一系列优异的性能.由德国西格里碳素公司(SGL Carbon)与中国汽车制造商蔚来(NIO)合作研发的电池外壳比传统 ...

  • 【专业讲堂】碳纤维VS钢:哪个更强?

    长期以来,金属钢材料广泛用来制造坚固.持久的结构.与之相比,碳纤维则是一种相对较新的结构材料,但其性能优异且令人印象深刻,因此对钢材料构成了极大的威胁.本文针对这两种材料的特性进行了简单对比,并举例展 ...

  • 【专业讲堂】碳纤维几种常见加工方式的特点及成本控制方案

    与大多数金属材料相比,碳纤维复合材料的比强度(单位重量的强度)更高,虽然碳纤维复合材料单位重量的前期成本高于大多数金属,但碳纤维复合材料的总生命周期成本较低.碳纤维常见应用方式及成本控制如下: 碳纤维 ...

  • 【专业讲堂】碳纤维自行车轮的价值何在?

    对于某些骑手尤其是赛车手来说,碳纤维轮毂的魅力几乎是无法抗拒.专业的赛车手一直在使用碳纤维车轮,而风洞测试的结果显示它会节省大量时间和功率.但这是否意味着碳纤维车轮物有所值? 与异国情调的宝石一样,碳 ...

  • 【专业讲堂】碳纤维是如何加工制造的?

    碳纤维是碳元素含量在92%以上一种高性能纤维,它具有很高的拉伸强度,并且在尺寸上非常坚固.实际上,另外一种形式的碳纤维-碳纳米管,被认为是最坚固的材料.碳纤维应用包括建筑.工程.航空航天.高性能车辆. ...

  • 【专业讲堂】碳纤维在建筑工程中的应用

    在过去的几十年里,建筑领域正按照一种普通人无法解释的方式在发展.这是因为有了新的发现和新的技术,科学家们能够发明出从未想过的新型材料.碳纤维就是这样一种用途广泛的材料.在这篇文章中,我们将讨论碳纤维如 ...

  • 【专业讲堂】碳纤维:轻巧而超强的人造纤维

    碳纤维是一种超强材料且重量极轻.它的强度是钢的五倍.刚度的两倍,但重量却减轻了三分之二.碳纤维束丝可以像纱线一样加捻在一起,也可以像布一样编织在一起.为了使碳纤维具有永久形状,可以将其放在模具上并涂覆 ...

  • 【专业讲堂】碳纤维复合材料与传统金属材料的关键性能指标对比

    碳纤维复合材料与金属材料相比有着系列优异的性能,从而使该材料在其他结构材料中脱颖而出.主要性能与金属对比如下: 低密度.轻质 碳纤维复合材料具有低密度.低质量的特点.碳纤维复合材料的密度为1.55g/ ...