常州虎年新春“第一會(huì)”，掀起了全市上下重振產(chǎn)業(yè)雄風(fēng)，再創(chuàng)城市輝煌的熱潮。大會(huì)出臺(tái)了《關(guān)于促進(jìn)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的實(shí)施意見》和《關(guān)于促進(jìn)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的若干政策》，進(jìn)一步明確全市產(chǎn)業(yè)主攻方向、目標(biāo)任務(wù)和具體路徑，以國內(nèi)最優(yōu)的政策、最大的力度、最強(qiáng)的措施，撬動(dòng)更多國內(nèi)外高端要素向常州產(chǎn)業(yè)集聚。
近年來，濱開區(qū)全力打造“東方碳谷”產(chǎn)業(yè)地標(biāo)，以碳纖維及復(fù)合材料這一戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)集群為抓手，通過總投資50億元的新創(chuàng)碳谷民用大絲束碳纖維項(xiàng)目等龍頭引領(lǐng)，不斷深化產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈、創(chuàng)新鏈“三鏈”協(xié)同，人才鏈資金鏈配套，逐漸打造產(chǎn)業(yè)高端、產(chǎn)業(yè)鏈完善、區(qū)域特色鮮明的濱開區(qū)產(chǎn)業(yè)發(fā)展高地。
2021年，濱開區(qū)微信公眾號(hào)推出《東方碳谷 贏領(lǐng)未來》系列專題報(bào)道，帶領(lǐng)大家走進(jìn)黑金王國、探索產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、了解政策助力，即日起，我們將持續(xù)推出《從常州十大優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)看碳纖維的應(yīng)用》系列專題報(bào)道，以《實(shí)施意見》中的“新能源集群”任務(wù)為目標(biāo)，讓濱開區(qū)碳纖維產(chǎn)業(yè)“朋友圈”不斷擴(kuò)大。
（一）智能制造篇
智能制造在現(xiàn)代工業(yè)中應(yīng)用越來越多，其中比較典型的代表就是工業(yè)機(jī)器人。材料輕量化對(duì)機(jī)器人的影響更為直接。傳統(tǒng)的機(jī)器人采用金屬材料，而機(jī)器人采用輕量化材料有助于減少運(yùn)行能耗、提高操作速度，進(jìn)而提升工作效率。除此之外，更輕的自重對(duì)于機(jī)器人降低運(yùn)動(dòng)慣性、增加動(dòng)作準(zhǔn)確度也有明顯的好處。碳纖維復(fù)合材料是目前輕量化材料最典型也是性能最優(yōu)越的代表！
隨著工業(yè)自動(dòng)化、智能的提高，高效的工業(yè)裝備將離不開碳纖維！在很多快速消費(fèi)品流水線上使用的蜘蛛臂機(jī)械手，就是碳纖維復(fù)合材料做的。
蜘蛛手機(jī)器人在日化、藥品、快速消費(fèi)品行業(yè)等對(duì)產(chǎn)品效率有著較高要求的行業(yè)有廣泛的應(yīng)用前景。
還有其他類型的工業(yè)機(jī)器人，目前越來越多的機(jī)械臂用碳纖維復(fù)合材料做的。由于碳纖維的輕量化特性，在機(jī)械設(shè)備中越來越多的運(yùn)動(dòng)部件考慮用碳纖維。
當(dāng)然其他機(jī)械裝備，也可以用得上碳纖維復(fù)合材料。如首款國產(chǎn)化碳纖維臂架泵車正展開它的六節(jié)臂架。
泵車又稱混凝土泵車，是利用壓力將混凝土沿管道連續(xù)輸送的工程機(jī)械，其泵送的高度、輸送的速度等直接影響建筑施工的進(jìn)度。該泵車碳纖維復(fù)合材料新技術(shù)完全突破國外限制，將碳纖維與金屬混合結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了半金屬化，確保集中載荷的逐級(jí)均布化，不易損壞，并且可修補(bǔ)、可加工，該材料運(yùn)用到產(chǎn)品上也突破了設(shè)計(jì)-計(jì)算-制造-測試的成套技術(shù)，實(shí)現(xiàn)臂架減重300公斤，整機(jī)輕3噸。
（二）紡織產(chǎn)業(yè)篇
常州在歷史上紡織業(yè)就比較出名，唐宋起，常州的棉麻絲綢，而晉陵絹?zhàn)鳛橄∮兄铮吐劽煜隆Ｌ瞥笤娙嗽∮性娫疲盒聤y巧樣畫雙蛾,謾里常州透額羅。這里的透額羅說的就是常州的絲綢當(dāng)年就可以做的“輕、薄、透”。近代工業(yè)化的發(fā)展就是從紡織業(yè)開始的，上個(gè)世紀(jì)初常州紡織業(yè)經(jīng)歷了土紡?fù)量棥⑹止た棃觥C(jī)織...隨后紡紗廠、染織廠、布廠等紛紛建立，到上世紀(jì)30年代，常州市有各類紡織企業(yè)100多家，逐步成為常州市的支柱產(chǎn)業(yè)，也是全國除上海以外紡織工業(yè)實(shí)力較強(qiáng)的城市之一。此外常州的紡織機(jī)械也較為發(fā)達(dá)，多個(gè)廠家生產(chǎn)劍桿織機(jī)和經(jīng)編機(jī)。
劍桿織機(jī)主要是為解決引緯方法而設(shè)計(jì)，包括剛性、柔性及可伸縮式的引緯方式。1844年開始出現(xiàn)無梭織機(jī)，柔性劍桿織機(jī)起始于1925年，二戰(zhàn)后，50年代至60年代實(shí)現(xiàn)商品化生產(chǎn)，并逐步取得顯著進(jìn)步，劍桿織機(jī)引緯率達(dá)到1500m/min以上。劍桿織機(jī)是應(yīng)用最為廣泛的無梭織機(jī)，它除了具有無梭織機(jī)高速、高自動(dòng)化程度、高效能生產(chǎn)的特點(diǎn)外，其積極引緯方式具有很強(qiáng)的品種適應(yīng)性，能適應(yīng)各類紗線的引緯，加之劍桿織機(jī)在多色緯織造方面也有著明顯的優(yōu)勢，可以生產(chǎn)多達(dá)16色緯紗的色織產(chǎn)品，所以在機(jī)織工藝中劍桿織機(jī)有著重要的地位。
梭子和劍桿桿是碳纖維復(fù)合材料在紡織機(jī)械中應(yīng)用較早的形式。木制的投梭棒每根重達(dá)1.2kg，而碳纖維桿的重量僅有0.1kg；木梭的頻率約為120-130次/分，碳纖維復(fù)合材料桿的頻率至少能提高一倍；木梭的使用壽命僅有6個(gè)月，而碳纖維復(fù)合材料桿的使用壽命長達(dá)6-8年。
用一組或幾組平行排列的紗線，于經(jīng)向喂入機(jī)器的所有工作針上，同時(shí)成圈而形成針織物，這種方法稱為經(jīng)編，織物稱為經(jīng)編織物，而使用的機(jī)械就是經(jīng)編機(jī)。經(jīng)編機(jī)的主要成圈機(jī)件有織針、導(dǎo)紗針、沉降片和壓板（用于鉤針機(jī)）。織針整列地裝在針床上，隨針床一起運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)紗針裝在條板上組成梳櫛。經(jīng)紗穿過導(dǎo)紗針的孔眼,隨梳櫛一起運(yùn)動(dòng)而繞墊在針上,通過織針、沉降片等成圈機(jī)件的相互配合運(yùn)動(dòng)而織成織物。
隨著編織效率的提高，經(jīng)編機(jī)很多部件的輕量化也越來越重要，因此多個(gè)部件采用碳纖維復(fù)合材料。
其他例如：在噴水孔室，轉(zhuǎn)數(shù)為1700rpm，杼寬達(dá)2m，為了抑制長大杼的變形，在綜片框上采用了輕質(zhì)、高剛性的碳纖維復(fù)合材料。織布機(jī)纏線器的卷芯通常是鋼管，插入紙管后，加氣壓則產(chǎn)生小突起，成為固定紙管的結(jié)構(gòu)，但是缺陷是重量大。用碳纖維復(fù)合材料管替代后，重量減輕很多，插到直管上，無論是織布機(jī)的安裝作業(yè)還是從卷好的織物中取下的人力作業(yè)都輕松很多。
而在紡織機(jī)械中，有很多羅拉和導(dǎo)輪機(jī)構(gòu)。
羅拉作為紡織機(jī)械中主要的運(yùn)轉(zhuǎn)部件之一，對(duì)紡織機(jī)械的整體設(shè)備性能影響很大，對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量和穩(wěn)定性都有著直接的作用力。傳統(tǒng)的紡織機(jī)用羅拉多數(shù)是鋼制的，鋼制羅拉的重量大、設(shè)備能耗高，為了滿足提速的需求還要不斷增加壁厚，從而引發(fā)一系列的弊端。采用碳纖維羅拉則能同時(shí)滿足重量輕、速度快、剛度好、變形小、能耗低等多種需求。傳統(tǒng)的紡機(jī)設(shè)備用導(dǎo)輪主要是純尼龍導(dǎo)齒輪，由于強(qiáng)度低、抗疲勞性差、使用周期短，維護(hù)費(fèi)用高，但是采用碳纖維增強(qiáng)尼龍制作的傳動(dòng)導(dǎo)輪導(dǎo)電性強(qiáng)，防靜電效果好，降低火災(zāi)等事故的發(fā)生幾率；強(qiáng)度大、韌性好，抗拉強(qiáng)度接近于屈服強(qiáng)度，對(duì)沖擊、應(yīng)力震動(dòng)有較強(qiáng)的能量吸收能力；耐磨、自潤滑效果好，減少油污，耐疲勞性好，使用壽命可以提高一倍；重量輕、噪聲小，噪聲比鑄鐵齒輪低30％，能耗降低20％，耐腐蝕，能抵御汽油、油脂、酒精、弱堿等的侵蝕。筆者曾經(jīng)在某生產(chǎn)防彈衣的企業(yè)工作，傳統(tǒng)導(dǎo)輪在芳綸、高強(qiáng)高模PE摩擦下，三個(gè)月就要更換，而改成碳纖維增強(qiáng)尼龍，壽命可以達(dá)到一年。
目前碳纖維材料應(yīng)用還只是局限于體積小或者數(shù)量少的零部件上，在這些部位碳纖維材料的價(jià)值并沒有得到凸顯，與此相比，碳纖維應(yīng)用則是近幾年來紡織機(jī)械輕量化應(yīng)用最有潛力的方向之一。
（三）電子產(chǎn)業(yè)篇
2015年常州電子信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)年產(chǎn)值就突破2000億元，而互聯(lián)網(wǎng)、5G的發(fā)展，常州的電子信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也出現(xiàn)新的趨勢。下面我們就來談?wù)勌祭w維及復(fù)合材料在電子產(chǎn)品中的應(yīng)用。
目前電子產(chǎn)品目前朝著便攜化、輕薄化發(fā)展，使用最常見的有金屬材料、工程塑料、復(fù)合材料等，其他還有概念性產(chǎn)品如鈦合金、木紋或竹紋、皮革等。但從輕量化的趨勢和成本、工藝的考量，工程塑料、鋁（鎂）合金材料、碳纖維復(fù)合材料料等材料的應(yīng)用越來越廣泛。
碳纖維復(fù)合材料在筆記本電腦外殼上的應(yīng)用
1998年首次采用碳纖維復(fù)合材料作為外殼的IBM 600系列筆記本電腦在全球共銷售臺(tái)以來，已經(jīng)有多個(gè)廠商的多個(gè)機(jī)型采用，特別是超薄、超輕筆記本或Pad，其中代表的是Dell和聯(lián)想的Thinkpad機(jī)型。Dell的XPS系列的碳纖維筆記本電腦，采用為全碳纖維的板材，外觀為3K紋路，體現(xiàn)碳纖維的紋理和質(zhì)感。聯(lián)想的Thinkpad X系列的碳纖維筆記本電腦，采用三明治夾芯結(jié)構(gòu)的碳纖維板材，其外觀為UD紋路，有的產(chǎn)品還需要進(jìn)一步噴涂，最主要突出其“輕”。以上兩家品牌商，占據(jù)了碳纖維筆記本電腦的主要份額。而其他的品牌商，如HP等為了避開競爭，采用連續(xù)碳纖維增強(qiáng)的熱塑性板材。
碳纖維復(fù)合材料在手機(jī)上的應(yīng)用
2021年2月25日華為Mate X2折疊屏旗艦手機(jī)發(fā)售，據(jù)了解，該手機(jī)X2搭載了目前業(yè)界獨(dú)有的雙旋水滴鉸鏈，通過多維相控聯(lián)動(dòng)機(jī)制，在彎折處形成一個(gè)水滴式的容屏空間，保證了折疊屏展開后的平整度以及折疊后的美觀度，做到了折疊后鉸鏈部分無縫隙。
華為常務(wù)董事、消費(fèi)者業(yè)務(wù)CEO余承東在發(fā)布會(huì)上表示，這款雙螺旋水滴鉸鏈應(yīng)用了碳纖維復(fù)合材料以及高強(qiáng)度鋼。其中，鉸鏈的支撐門板采用的碳纖維復(fù)合材料讓重量減輕了75%；超強(qiáng)鋼的強(qiáng)度可達(dá)2100MPa，比高安全等級(jí)汽車的B柱使用的鋼材強(qiáng)度提高50%；鉸鏈中軸使用的鋯基液態(tài)金屬，材料硬度提升了三倍。
目前已經(jīng)有OPPO、小米等多家手機(jī)制造上開發(fā)折疊屏手機(jī)！
德國廠商 Carbon Mobile 于去年發(fā)布的全球首款碳纖維外殼手機(jī) Carbon 1 MK II，目前已經(jīng)開始銷售。
這款手機(jī)采用碳纖維單體外殼制造，人工將碳纖維布放入模具中成型，然后使用 CNC 進(jìn)行加工。由于碳纖維外殼強(qiáng)度足夠大，因此內(nèi)部無需金屬部件。為了保證信號(hào)質(zhì)量，手機(jī)具備 HyRECM 專利技術(shù)，天線位于頂部和底部。
碳纖維復(fù)合材料在其他電子產(chǎn)品中結(jié)構(gòu)性應(yīng)用
隨著電視功能的不斷發(fā)展，人們不再滿足單純的觀看電視節(jié)目，而是作為戶外宣傳、集會(huì)活動(dòng)、大型會(huì)議等的工具。即使是家庭所用的普通電視，也朝的大屏幕的方向發(fā)展。特別是LED電視出現(xiàn)以后，滿足了電視大屏幕、超薄的技術(shù)要求。
碳纖維的優(yōu)異性能以及碳纖維復(fù)合材料的可設(shè)計(jì)性，因此技術(shù)人員自然而然的就想到把復(fù)合材料應(yīng)用于電視機(jī)中的結(jié)構(gòu)材料上。特別是對(duì)于許多大屏幕的電視，例如55吋以上的大屏幕電視，此類電視高端超薄產(chǎn)品及超薄模組的發(fā)展，背板厚度減薄和后殼結(jié)構(gòu)形態(tài)平板化對(duì)對(duì)背板材料的剛性（抗變形能力）提出更高的需求。碳纖維復(fù)合材料具有強(qiáng)度大、剛性好的優(yōu)點(diǎn)，利用碳纖維復(fù)合材料就非常有優(yōu)勢。江蘇澳盛復(fù)合材料科技有限公司配合國內(nèi)某知名電視機(jī)廠家對(duì)碳纖維背板的成型工藝、表面處理工藝、剛性指標(biāo)進(jìn)行研究。該電視機(jī)方案采用3K外觀紋路、內(nèi)層使用UD單向預(yù)浸料進(jìn)行疊層設(shè)計(jì)，發(fā)現(xiàn)減重效果明顯，達(dá)到50%以上，受力變形測試滿足要求。而且傳統(tǒng)的電視背板材料，如鍍鋅鋼板、鋁塑板、鋼塑板，撤掉外力后，材料的會(huì)變形，不能完全恢復(fù)原樣。而碳纖維背板無論厚薄與常規(guī)材料相比，撤掉外力后，其回彈能力強(qiáng)，受外力的沖擊幾乎不會(huì)變形。此外碳纖維背板其獨(dú)特的編織紋路外觀更具科技感，具有強(qiáng)度好、重量輕的優(yōu)點(diǎn)，在追求輕薄的高端產(chǎn)品上具有較好的應(yīng)用前景。
對(duì)于戶外可拆卸的大屏幕LED電視，如演唱會(huì)或大型集會(huì)需要使用大屏幕的的LED顯示屏，此類演唱會(huì)或大型集會(huì)都是臨時(shí)性，而且更具不同的場合和需要對(duì)場景進(jìn)行設(shè)計(jì)，此類大屏幕LED顯示屏是有多快的屏幕拼接而成，在活動(dòng)開始前安裝結(jié)束后拆卸，但需要快速的裝卸，因此輕量化要求很重要。碳纖維復(fù)合材料具有高強(qiáng)度、高模量、耐腐蝕、抗疲勞、抗蠕變等優(yōu)點(diǎn)，用其制作箱體，既可以滿足輕量化要求，還可以耐戶外不利的環(huán)境。單人可完成的整屏安裝，且可以更換整屏任意箱體，省時(shí)、搭建迅速、維護(hù)快速；省力，裝卸簡單、搬運(yùn)輕便。因此戶外可拆卸的大屏幕LED電視由原先的金屬材料大多改外碳纖維復(fù)合材料。
對(duì)于可移動(dòng)、可裝卸或便攜式電子產(chǎn)品，因?yàn)檩p量化要求較高，碳纖維復(fù)合材料可以顯示身手，除了上訴領(lǐng)域，例如碳纖維的攝像機(jī)、VR的可視眼睛等。但目前碳纖維的價(jià)格較高，所以還不能得到非常廣泛的應(yīng)用，主要用在一些高端領(lǐng)域。
此外如攝像機(jī)等需要人們身背、手持，甚至變換不同的角度進(jìn)行拍攝，如果使用碳纖維復(fù)合材料制成其中的部件，將大大減輕重量，提高操控性。
碳纖維復(fù)合材料在電子產(chǎn)品中其他功能性應(yīng)用
碳纖維除了具有高強(qiáng)度、高模量，還具有導(dǎo)電、導(dǎo)熱、抗屏蔽，X光透過性及其他等特殊功能性，在電子產(chǎn)品上有一些功能性的應(yīng)用。
蘋果公司的ipad和minipad等平板電腦系列，因?yàn)榫哂泄P記本電腦的部分功能，有非常方面攜帶，收到人們的好評(píng)。該系列產(chǎn)品定位滿足人們的娛樂功能，因此聲響對(duì)于人們的聽覺感受非常重要。蘋果公司在其ipad中設(shè)計(jì)使用了用碳纖維復(fù)合材料制造的共振片，使其產(chǎn)品具有非常好的影響效果。我們今天用ipad欣賞音樂或視頻，感覺其聲音渾厚，具有立體效果，這其中就有碳纖維的功勞。
碳纖維具有電磁屏蔽性，在抗干擾電子產(chǎn)品中，可以利用碳纖維復(fù)合材料作為殼體，提供有效保護(hù)。此外碳纖維還可以制成短纖維和粉末，作為高分子材料的填充，提高材料的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性。
研究人員發(fā)現(xiàn)，要想用碳纖維制作出“高導(dǎo)熱”的墊片，就必須對(duì)碳纖維的排布進(jìn)行干預(yù)。
展望
碳纖維復(fù)合材料在電子產(chǎn)品中的應(yīng)用，碳纖維復(fù)合材料輕、強(qiáng)的特點(diǎn)滿足電子產(chǎn)品小、輕、便攜化的發(fā)展趨勢，在筆記本電腦、電視有著非常好的應(yīng)用。而且，碳纖維復(fù)合材料還有導(dǎo)電、導(dǎo)熱、X光透過性強(qiáng)、吸收電磁波等特殊性能，隨著研究的深入，將有更多的應(yīng)用。但目前受制于碳纖維成本和加工工藝，目前多用于高端產(chǎn)品中。相信隨著碳纖維價(jià)格的下降和產(chǎn)品制作水平的提升，碳纖維復(fù)合材料在電子產(chǎn)品中的應(yīng)用將越來越廣泛。
（四）光伏產(chǎn)業(yè)篇
這兩年碳纖維應(yīng)用增長最多的領(lǐng)域除了風(fēng)電就是光伏了，這得益于光伏領(lǐng)域?qū)Υ蟪叽鐭釄龅囊蟆鹘y(tǒng)的石墨材料無法滿足大尺寸坩堝的強(qiáng)度要求，碳碳復(fù)合材料成了主流。
碳-碳復(fù)合材料是碳纖維及其織物增強(qiáng)的碳基體復(fù)合材料。具有低密度(<2.0g/cm3)、高強(qiáng)度、高比模量、高導(dǎo)熱性、低膨脹系數(shù)、摩擦性能好，以及抗熱沖擊性能好、尺寸穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)，是如今在1650℃以上應(yīng)用的少數(shù)備選材料，最高理論溫度更高達(dá)2600℃，因此被認(rèn)為是最有發(fā)展前途的高溫材料之一。光伏產(chǎn)業(yè)中所使用的碳碳復(fù)合材料主要是用于制造坩堝，作為熔煉多晶硅或單晶硅的器皿，在氫化爐熱場、直拉單晶熱場、多晶鑄錠爐熱場、太陽能電池鍍膜等工藝作為關(guān)鍵設(shè)備。以往此類坩堝主要利用高純石墨制造，但高純石墨為國外控制，而且隨著拉硅單晶爐和多晶鑄錠爐生產(chǎn)設(shè)備的大型化，石墨材料難以滿足。碳碳復(fù)合材料具有可設(shè)計(jì)性和良好的熱物理性能,和石墨熱場材料相比,具有非常大的優(yōu)勢。
碳纖維復(fù)合材料的高強(qiáng)高模、低密度，在輕量化方面作用明顯，光伏行業(yè)也不例外，如作為硅片支架等。
其他方面，碳纖維在光伏行業(yè)也作為明顯。如，作為光伏用的碳纖維刮膠片。
光伏電池生產(chǎn)過程中，絲網(wǎng)印刷的效果將直接影響電池的轉(zhuǎn)換效率，印刷核心是印刷后銀漿的縱橫比。因此對(duì)屏幕，銀漿和刮刀的要求越來越高。目前，閘線的要求越來越精細(xì)，從最初的60um進(jìn)入目前的30um，甚至更細(xì);而碳纖維刮刀的輕量化作用，可以做到更精細(xì)。
如碳纖維輥，可以用于光伏膜的生產(chǎn)、分切中。傳統(tǒng)的金屬輥筒，自身重量大，機(jī)器啟動(dòng)速度慢，慣性大，不僅耗能多、原料損耗大，對(duì)生產(chǎn)效率也產(chǎn)生一定的影響。而碳纖維輥具備輕量化、不易磨損、壓力均勻、易調(diào)節(jié)、高精度等優(yōu)點(diǎn)。
隨著碳纖維及復(fù)合材料技術(shù)的成熟，已經(jīng)人們研究的深入，碳纖維及復(fù)合材料在光伏行業(yè)的應(yīng)用將會(huì)越來越多！
（五）醫(yī)療器械篇
常州有多家醫(yī)療器械企業(yè)，目前已經(jīng)開始嘗試碳纖維的應(yīng)用。
碳纖維的特點(diǎn)
1. 碳纖維的優(yōu)點(diǎn)
1）碳纖維具有高的比強(qiáng)度、比剛度，強(qiáng)度是鋼的7-8倍，密度是鋼的1/4；
2）碳纖維具有良好的纖度和柔韌性，做成復(fù)材可設(shè)計(jì)性強(qiáng)；
3）碳纖維X光透過性好；
4）碳纖維導(dǎo)電、導(dǎo)熱；
5）碳纖維耐腐蝕性強(qiáng)，抗高低溫；
6）碳纖維具有吸附性；
7）碳纖維具有抗疲勞性；
8）碳纖維具有生物相容性。
2. 碳纖維的缺點(diǎn)
脆，軸向向受力大，而徑向受力較差，彎曲易折斷 。
因此，碳纖維材料除了良好的力學(xué)性能，碳纖維材料具有良好的耐腐蝕性能，就算有酒精、藥物、血漬殘留也不會(huì)對(duì)面板造成影響，而且清理更方便，長期下來不會(huì)對(duì)面板造成腐蝕的現(xiàn)象，重量很輕，移動(dòng)起來很方便，方便醫(yī)務(wù)人員更好的調(diào)節(jié)合適的角度。碳纖維材料力學(xué)性能、化學(xué)穩(wěn)定性、與人體的生物相容性，使之在醫(yī)療器械和生物材料方面受到廣泛的重視。
一、用于醫(yī)療影像設(shè)備中
從上表可以看出碳纖維復(fù)合材料的鋁當(dāng)量只有鋁板的1/10，因此非常適合X光設(shè)備的透波部分。如我們體檢做胸透，貼近胸部部分原來用的是鋁板，現(xiàn)在基本上用的是碳纖維復(fù)合材料。
此外還有X平板探測器，這是一款多功能的高分辨率X射線平板成像器件，多采用非晶硅薄膜晶體管、光敏二極管陣列及高敏感度碘化銫直接生長閃爍體等先進(jìn)技術(shù)獲得超凡穩(wěn)定的影像性能。可應(yīng)用醫(yī)療、工業(yè)無損檢測。
此外還有醫(yī)療影像的周邊設(shè)備，如CT和B超檢查床面板、診斷床用頭托、高清DR平板探測儀用面板，以及支架等。
碳纖維復(fù)合材料的吸收率和散射率與其相比要小得多，在診斷時(shí)可以相應(yīng)地降低X射線劑量，降低X光機(jī)的功率，延長儀器使用壽命，節(jié)省電能。更重要的是碳纖維復(fù)合材料因?yàn)檫@種優(yōu)異的X射線透過性能，允許射線以任何角度照射在床板上而不產(chǎn)生折射，只需小劑量的射線即可獲得清晰的造影，從而減少了對(duì)患者及醫(yī)護(hù)人員的危害。
二、超導(dǎo)磁體構(gòu)件
核磁共振成像（MRI）檢查已經(jīng)成為一種常見的影像檢查方式，核磁共振成像作為一種新型的影像檢查技術(shù)。核磁共 振儀主要由磁鐵、射頻發(fā)射器、檢測器、放大器及記錄儀等組成。磁鐵用來產(chǎn)生磁場，主要有永久磁鐵，電磁鐵，超導(dǎo)磁鐵等。而為了得到較高磁場，必須使用超導(dǎo)磁鐵。而超導(dǎo)必須要在極低溫度下才可實(shí)現(xiàn)，目前是在液氦（氦 -268.785℃）下，周圍的力學(xué)部件就需要使用特殊的材料。目前知名核磁共振廠家多使用碳纖維復(fù)合材料。
三、人工骨和人工關(guān)節(jié)
目前碳纖維復(fù)合材料已廣泛應(yīng)用于骨內(nèi)固定板、骨填料、髖關(guān)節(jié)柄、人工種植齒根、顱骨補(bǔ)修材料以及人工心臟材料等。人體骨骼的彎曲強(qiáng)度在100Mpa左右，彎曲模量在7～20Gpa，拉伸強(qiáng)度約150Mpa，抗拉模量約在20Gpa。而碳纖維復(fù)合材料的彎曲強(qiáng)度為89Mpa左右，彎曲模量為27Gpa，拉伸強(qiáng)度約43Mpa、抗拉模量約24Gpa，相較而言已接近或超越人體骨骼的強(qiáng)度。而且碳纖維材料和人體的相容性更好。
傳統(tǒng)的金屬內(nèi)固定材料由于存在所謂的“應(yīng)力遮擋效應(yīng)”，使骨骼在愈合過程中出現(xiàn)血運(yùn)破壞，即使骨骼愈合后也極易出現(xiàn)再骨折和骨質(zhì)疏松等現(xiàn)象。碳纖維增強(qiáng)高分子復(fù)合材料以其優(yōu)異的力學(xué)性能和生物相容性正得到研究者的普遍關(guān)注。
有科研工作者利用碳纖維環(huán)氧樹脂復(fù)合材料與鈦合金和不銹鋼的骨折內(nèi)固定板進(jìn)行了對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)碳纖維環(huán)氧樹脂復(fù)合材料具有高耐疲勞性、低模量和良好的生物相容性。通過體內(nèi)臨床試驗(yàn)，對(duì)133 例前臂骨折患者應(yīng)用鈦合金和不銹鋼板進(jìn)行固定，其中骨連接錯(cuò)位 3%; 骨不連 5%; 松動(dòng) 6%; 感染 5%;板斷裂 3%。而在40例前臂骨折患者中應(yīng)用碳纖維環(huán)氧樹脂固定，原來所有骨折處均呈現(xiàn)良好的骨連接，在6個(gè)月內(nèi)67%呈現(xiàn)骨重建，無一板斷裂。
科研工作者制備了碳纖維樹脂基材料（環(huán)氧樹脂、PEEK、UHMWPE），短切碳纖維增強(qiáng)納米羥基磷灰石( HA) /聚甲基丙烯酸甲酯( PMMA) 復(fù)合材料人工骨板， 通過動(dòng)物、人體的體內(nèi)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，碳纖維復(fù)合材料具有以下有點(diǎn)：有更高的力學(xué)強(qiáng)度、彈性模量和耐疲勞性能，碳纖維增強(qiáng)高分子復(fù)合材料不但可用作一般的非承載骨骼，同時(shí)也可用作骨折內(nèi)固定板或釘；具有優(yōu)異的柔韌性，不易發(fā)生折斷；很少引起骨質(zhì)疏松；材料的生物活性和生物相容性好等……
四、在假肢中應(yīng)用
2008年北京殘奧會(huì)上，奧斯卡也是當(dāng)之無愧的明星。他一舉奪得100米、200米以及400米比賽的三金。賽場上，特別引人注目的是奧斯卡膝蓋下那兩條閃著寒光黑色刀鋒形狀碳纖維假肢，那是他的專用比賽假肢——“獵豹”。碳纖維假肢甚至讓殘疾人跑的比常人更快！
除了運(yùn)動(dòng)員，其他肢體殘疾人也有較大的需求。
五、外骨骼
兩年前一則視頻在微博上引發(fā)熱議。一位癱瘓多年的父親借助外骨骼機(jī)器人重新站了起來，并且久違地親自接到了放學(xué)的女兒。
2020年12月9日，《央視軍事》視頻報(bào)道中出現(xiàn)一款新裝備，西藏邊防戰(zhàn)士用起了單兵外骨骼系統(tǒng)。
報(bào)道稱在海撥5000米以上高原，這款外骨骼系統(tǒng)可以撐起一個(gè)成年人體重物資，更重要的在人性化方面還能有效避免腰部和腿部損傷。視頻中戰(zhàn)士正背著20公斤重物資行進(jìn)中，使用戰(zhàn)士表示這些重量都集中在外骨骼上，不會(huì)下到人身上——也就是跟無負(fù)重行走一樣。
而這些外骨骼系統(tǒng)最好的材料就是碳纖維復(fù)合材料！
六、理療產(chǎn)品
碳纖維在通電情況下會(huì)發(fā)熱，碳纖維發(fā)熱75%以上的熱能以遠(yuǎn)紅外方式、且波長為7-14um、當(dāng)兩段波長相等相互作用時(shí)就會(huì)產(chǎn)生共振現(xiàn)象。而人體是生物體，人體70%-80%以上是由水分子組成，在共振作用下，首先激活了水分子的振動(dòng)，而產(chǎn)生一系列生理上的反應(yīng)，可促進(jìn)人體皮膚和皮下組織中的細(xì)胞溫度上升，使人體由內(nèi)至外產(chǎn)生熱傳遞，促進(jìn)和改善了人體的血液循環(huán)；有利于消除人體疲勞和肌體機(jī)能恢復(fù)，增強(qiáng)新陳代謝，提高人體免疫功能。因此具有一定的保健功能。
七、其他
碳纖維復(fù)合材料可以用于扶手、臂托、腳托、腿托、靠背、護(hù)裙板以及框架管等配件中，這些配件大都可以調(diào)節(jié)高度，碳纖維復(fù)合材料便于通過機(jī)械連接與輪椅整體進(jìn)行裝配，最為重要的是這些配件在使用了碳纖維復(fù)合材料后，輪椅的整體重量得到了明顯的縮減，而且作為使用頻率很高的部件，也變得更加結(jié)實(shí)耐用。如，生化儀器，如離心機(jī)等。
（未完待續(xù)）
