[发明专利]一种碳纤维复合材料人工骨及其制备方法

权利要求书

1.一种碳纤维复合材料人工骨，其特征在于：人工骨垂直于长度方向的截面为U形，所述人工骨由连续碳纤维编织物复合材料层和碳纤维非织造布复合材料层叠加构成，连续碳纤维编织物复合材料层和碳纤维非织造布复合材料层之间采用碳纤维通过针刺方式进行铆接，铆接点面密度为5点/cm²~25点/cm²；连续碳纤维编织物复合材料层和碳纤维非织造布复合材料层的碳纤维间均填充有碳基体；

所述碳纤维复合材料人工骨的孔隙内及表面粘附有羟基磷灰石；

所述碳纤维复合材料人工骨包含一层或两层碳纤维非织造布复合材料层，当碳纤维复合材料人工骨包含两层碳纤维非织造布复合材料层时，连续碳纤维编织物复合材料层设置在两层碳纤维非织造布复合材料层之间；所述碳纤维非织造布复合材料层包含面密度为10g/m²~60g/m²碳纤维非织造布；

所述连续碳纤维编织物复合材料层包含由碳纤维束编织的布、带或条；所述碳纤维束捻度为10捻/m~500捻/m，单束碳纤维包含1k、3k、6k、12k或24k碳纤维。

2.根据权利要求1所述的一种碳纤维复合材料人工骨，其特征在于：所述羟基磷灰石质量占碳纤维复合材料人工骨质量的5~15%。

3.权利要求1~2任一项所述的一种碳纤维复合材料人工骨的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

1）将碳纤维束加捻成碳纤维绳，再编织成连续纤维编织物，连续纤维编织物表面通过针刺方式铆接碳纤维非织造布后，采用模具辅助制成U形碳纤维预制体；

2）所述碳纤维预制体通过化学气相渗透法和/或浸渍-裂解法生成碳基体，得到坯体，将坯体进行机加工，即得；

或者，在所述坯体孔隙内及表面生成羟基磷灰石，再进行机加工，即得。

4.根据权利要求3所述的一种碳纤维复合材料人工骨的制备方法，其特征在于：羟基磷灰石通过等离子喷涂、电化学沉积或溶胶-凝胶法生成。