[发明专利]一种碳纤维复合材料仿形人工骨的制备方法

权利要求书

1.一种碳纤维复合材料仿形人工骨的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)将碳纤维束或碳纤维绳浸渍树脂后，编织成条状织物；或者，将碳纤维束或碳纤维绳与高分子纤维混合编织成混编条状织物I；或者，将碳纤维束或碳纤维绳浸渍树脂后，与高分子纤维混合编织成混编条状织物II；

2)将条状织物、混编条状织物I或混编条状织物II利用模具辅助固化成型，得到仿形人工骨预制体；

3)将仿形人工骨预制体进行负压热分解处理，得到多孔仿形人工骨预制体；

4)所述多孔仿形人工骨预制体通过化学气相沉积和/或浸渍-裂解增密基体碳和/或碳化硅，得到仿形人工骨坯体；

5)在仿形人工骨坯体表面制备PyC涂层和/或DLC涂层，即得。

2.根据权利要求1所述的一种碳纤维复合材料仿形人工骨的制备方法，其特征在于：所述树脂为环氧树脂、酚醛树脂、聚酰亚胺树脂、双马来酰亚胺树脂中至少一种；

所述高分子纤维为聚乙烯纤维、聚酯纤维、聚丙烯纤维、聚酰胺纤维、聚碳酸酯纤维、聚醚醚酮纤维、聚甲醛纤维中至少一种。

3.根据权利要求1或2所述的一种碳纤维复合材料仿形人工骨的制备方法，其特征在于：碳纤维束或碳纤维绳浸渍树脂过程中，树脂与碳纤维束或碳纤维绳的质量比为5～10：90～95。

4.根据权利要求1所述的一种碳纤维复合材料仿形人工骨的制备方法，其特征在于：所述混编条状织物I或所述混编条状织物II中高分子纤维的质量百分比含量为5％～30％。

5.根据权利要求1所述的一种碳纤维复合材料仿形人工骨的制备方法，其特征在于：

所述碳纤维束由1k以上复数根碳纤维组成，k表示一千根；

所述碳纤维绳由至少两股碳纤维束加捻而成。

6.根据权利要求1所述的一种碳纤维复合材料仿形人工骨的制备方法，其特征在于：所述高分子纤维以高分子纤维束形式与碳纤维束混合编织成混编条状织物I，或者，以高分子纤维束形式与碳纤维束混合加捻成绳，再编织成混编条状织物I，或者，以高分子纤维束形式与碳纤维束混合加捻成绳，再与碳纤维绳混合编织成混编条状织物I，或者，以高分子纤维束形式加捻成绳，再与碳纤维绳混合编织成混编条状织物I；或者，以高分子纤维束形式与浸渍树脂的碳纤维束混合编织成混编条状织物II，或者，以高分子纤维束形式与浸渍树脂的碳纤维束混合加捻成绳，再编织成混编条状织物II，或者，以高分子纤维束形式与浸渍树脂的碳纤维束混合加捻成绳，再与浸渍树脂的碳纤维绳混合编织成混编条状织物II，或者，以高分子纤维束形式加捻成绳，再与浸渍树脂的碳纤维绳混合编织成混编条状织物II；

所述高分子纤维束由2根以上高分子纤维组成；

所述高分子纤维绳由至少两股高分子纤维束加捻而成。

7.根据权利要求1所述的一种碳纤维复合材料仿形人工骨的制备方法，其特征在于：所述固化成型的条件为：固化温度为200℃～350℃，时间为3h～10h，升温速率5℃/min～10℃/min。

8.根据权利要求1所述的一种碳纤维复合材料仿形人工骨的制备方法，其特征在于：所述负压热分解处理的条件为：在压力＜5kPa的条件下，以3℃/min～10℃/min升温速率升温至500℃～1000℃，保温1h～5h。