【技术实现步骤摘要】
本专利技术属人工长管骨，特别是涉及一种碳纤维增强聚醚醚酮人工长管骨及成型方法。
技术介绍
1、四肢长管骨指的就是长的管状骨头，一般来说上肢有肱骨，尺骨，桡骨。下肢有股骨，胫骨，腓骨。长管骨作为人体重要的承重骨，是四肢的主要组成部分，当人体的长管骨发生肿瘤或其他病变后，通常需要通过手术切除的病变骨，然后使用人工长管骨替代切除的病变骨。
2、目前所使用的人工长管骨大多是以钛合金为代表的金属合金，例如专利cn111299585a公开了一种人工骨的制备方法，其使用钛合金制备人工骨，人工骨呈现中空筒状，包括内层和外层以及上下关节面，内层使用钛合金粉末制造，通过高速电子束在真空下轰击来熔化钛合金粉末，然后逐层成型，外层通过在内层外壁采用电子束熔丝沉积来制造，即采用电子束熔化同步送入的钛合金丝材，通过激光熔化钛合金粉末来制造关节面。使用钛合金制备人工骨时，由于钛合金具有较高的弹性模量，会产生应力遮挡效应，进而引起骨流失和假体松动等并发症。
3、以聚醚醚酮(peek)为代表的具有优良生物相容性的高分子材料，因具备良好的生物相容性和耐磨性，已经在人工骨骼领域得到了成功应用。与钛合金相比，peek材料的弹性模量与皮质骨相近，且具有良好的放射线透过性，能在很大程度上避免应力遮挡效应和ct的伪影问题。目前peek复合材料广泛应用于齿科材料、椎间融合器以及关节锁定板等领域，例如专利cn213910406u公开了一种膝关节截骨锁定板及截骨系统，截骨锁定板由碳纤维增强peek非金属材料加工而成。然而长管骨是人体主要的支撑承力骨骼，因此
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的是提出了一种碳纤维增强聚醚醚酮人工长管骨及成型方法，可以有效解决
技术介绍
中的问题。
2、为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：
3、一种碳纤维增强聚醚醚酮人工长管骨，包括最内层、中间层和最外层，所述最内层为peek管件，所述中间层为cf/peek双向增强层，所述最外层为peek富树脂层，所述cf/peek双向增强层包括轴向增强层和环向增强层，所述轴向增强层由第一cf/peek预浸带包覆并焊接在peek管件的外表面而形成，所述环向增强层由第二cf/peek预浸带缠绕并焊接在轴向增强层的外表面而形成，所述peek富树脂层由peek带缠绕并焊接在环向增强层的外表面而形成。
4、优选的，peek管件的壁厚为2-3mm。
5、优选的，所述第二cf/peek预浸带的宽度尺寸为1-50mm，厚度为0.1-0.5mm，树脂含量为30％-60％。
6、优选的，所述peek带的宽度尺寸为1-50mm，厚度为0.1-0.5mm。
7、优选的，所述cf/peek双向增强层的外径尺寸为10-50mm。
8、6.根据权利要求1所述的一种碳纤维增强聚醚醚酮人工长管骨的制备方法，包括以下步骤：
9、s1：通过拉挤成型工艺制备peek管件作为人工长管骨芯材；
10、s2：将peek管件套设固定在芯模上；
11、s3：将第一cf/peek预浸带包覆并焊接在peek管件的外表面形成轴向增强层；
12、s4：将第二cf/peek预浸带缠绕并焊接在轴向增强层的外表面形成环向增强层；
13、s5：将peek带缠绕并焊接在环向增强层的外表面形成peek富树脂层，人工长管骨胚体制作完成；
14、s6：取下人工长管骨胚体对peek富树脂层进行机械加工形成特定形状的人工长管骨。
15、优选的，所述第一cf/peek预浸带、第二cf/peek预浸带、peek带在使用前需要加热至玻璃化转变温度以上。
16、优选的，人工长管骨胚体过程中芯模内部通气冷却，防止peek管件受热变形。
17、优选的，在步骤s3中，轴向增强层由上下两个沿芯模长度方向的长cf/peek预浸带相互连接包覆并焊接而形成。
18、本专利技术提供了一种碳纤维增强聚醚醚酮人工长管骨及成型方法，具备以下有益效果；
19、本专利技术的碳纤维增强聚醚醚酮人工长管骨相对于常用的钛合金人工骨而言生物相容性更好，弹性模量与原生骨骼相近，且具有良好的放射线透过性，并且以peek管件为支撑，通过第一cf/peek预浸带包覆并焊接在peek管件的外表面形成轴向增强层，通过第二cf/peek预浸带缠绕并焊接在轴向增强层的外表面形成环向增强层，在轴向和环向方向强度都得到加强，具有高力学性能，通过peek带缠绕并焊接在环向增强层的外表面形成peek富树脂层可方便加工成特定形状的人工长管骨。
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1.一种碳纤维增强聚醚醚酮人工长管骨，其特征在于：包括最内层、中间层和最外层，所述最内层为PEEK管件，所述中间层为CF/PEEK双向增强层，所述最外层为PEEK富树脂层，所述CF/PEEK双向增强层包括轴向增强层和环向增强层，所述轴向增强层由第一CF/PEEK预浸带包覆并焊接在PEEK管件的外表面而形成，所述环向增强层由第二CF/PEEK预浸带缠绕并焊接在轴向增强层的外表面而形成，所述PEEK富树脂层由PEEK带缠绕并焊接在环向增强层的外表面而形成。
2.根据权利要求1所述的一种碳纤维增强聚醚醚酮人工长管骨，其特征在于：PEEK管件的壁厚为2-3mm。
3.根据权利要求1所述的一种碳纤维增强聚醚醚酮人工长管骨，其特征在于：所述第二CF/PEEK预浸带的宽度尺寸为1-50mm，厚度为0.1-0.5mm，树脂含量为30％-60％。
4.根据权利要求1所述的一种碳纤维增强聚醚醚酮人工长管骨，其特征在于：所述PEEK带的宽度尺寸为1-50mm，厚度为0.1-0.5mm。
5.根据权利要求1所述的一种碳纤维增强聚醚醚酮人工长管骨，其特征在于
6.根据权利要求1所述的一种碳纤维增强聚醚醚酮人工长管骨的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的一种碳纤维增强聚醚醚酮人工长管骨的制备方法，其特征在于：所述第一CF/PEEK预浸带、第二CF/PEEK预浸带、PEEK带在使用前需要加热至玻璃化转变温度以上。
8.根据权利要求6所述的一种碳纤维增强聚醚醚酮人工长管骨的制备方法，其特征在于：人工长管骨胚体过程中芯模内部通气冷却，防止PEEK管件受热变形。
9.根据权利要求6所述的一种碳纤维增强聚醚醚酮人工长管骨的制备方法，其特征在于：在步骤S3中，轴向增强层由上下两个沿芯模长度方向的长CF/PEEK预浸带相互连接包覆并焊接而形成。
...【技术特征摘要】
1.一种碳纤维增强聚醚醚酮人工长管骨，其特征在于：包括最内层、中间层和最外层，所述最内层为peek管件，所述中间层为cf/peek双向增强层，所述最外层为peek富树脂层，所述cf/peek双向增强层包括轴向增强层和环向增强层，所述轴向增强层由第一cf/peek预浸带包覆并焊接在peek管件的外表面而形成，所述环向增强层由第二cf/peek预浸带缠绕并焊接在轴向增强层的外表面而形成，所述peek富树脂层由peek带缠绕并焊接在环向增强层的外表面而形成。
2.根据权利要求1所述的一种碳纤维增强聚醚醚酮人工长管骨，其特征在于：peek管件的壁厚为2-3mm。
3.根据权利要求1所述的一种碳纤维增强聚醚醚酮人工长管骨，其特征在于：所述第二cf/peek预浸带的宽度尺寸为1-50mm，厚度为0.1-0.5mm，树脂含量为30％-60％。
4.根据权利要求1所述的一种碳纤维增强聚醚醚酮人工长管骨，其特征在于：所述pe...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨丽丽，夏元昊，葛邓腾，沈浩，赵一平，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：
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