各向同性熱解碳,英文簡稱IPC,也可稱作熱解同性碳,是一種新型無機非金屬材料,采用化學(xué)氣相沉積(CVD)法制備得到,具有結(jié)構(gòu)致密、晶粒尺寸小、性能均一等特點,由于其沉積溫度在1100-1400℃范圍內(nèi),也稱低溫各向同性炭。
熱解碳,是氣態(tài)碳?xì)浠衔镌跓峄w表面熱分解并沉積得到的碳素材料。熱解碳可以用于高溫結(jié)構(gòu)件、高鐵剎車盤、飛機剎車盤、火箭發(fā)動機噴管喉襯、電子管柵極、核燃料元件包覆材料、植入醫(yī)療器械等制造領(lǐng)域。其中,應(yīng)用在核工業(yè)與醫(yī)療領(lǐng)域的熱解碳,是制備難度最大、致密度最高的各向同性熱解碳。
各向同性熱解碳可以用來制造多種骨科耗材(例如人工骨、人工關(guān)節(jié)等)、顱骨成形材料、人工心臟瓣膜、人工氣管、人造血管、人造乳房、種植牙、特殊手術(shù)縫合線等。例如在人工心臟瓣膜制造方面,各向同性熱解碳作為涂層材料,由于具有微弱負(fù)電荷,可以排斥血小板沉積,減少血栓形成。
當(dāng)前市場中常見的醫(yī)用植入材料主要包括陶瓷、金屬、高分子聚合物等。各向同性熱解碳可以避免陶瓷存在的脆性大、易斷裂,金屬存在的易磨損、易釋放具有生物毒性金屬離子,高分子聚合物存在的會分解產(chǎn)生具有細(xì)胞毒性的小分子單體等問題,是一種更為理想的醫(yī)用植入材料。
2019-2024年,我國骨科植入醫(yī)療器械市場規(guī)模年復(fù)合增長率達到16%左右;2024年,我國骨科植入醫(yī)療器械市場規(guī)模約為630億元。受益于民眾醫(yī)療觀念進步、醫(yī)療支出意愿提升,以及醫(yī)療技術(shù)不斷進步,我國骨科植入醫(yī)療器械市場快速增長,各向同性熱解碳在此領(lǐng)域擁有廣闊發(fā)展空間。
新思界
行業(yè)分析人士表示,各向同性熱解碳在醫(yī)療領(lǐng)域發(fā)展?jié)摿Υ螅⒖梢詰?yīng)用在核能、機械設(shè)備、船舶、航空航天等領(lǐng)域,因此我國對其技術(shù)與應(yīng)用研究不斷深入。我國各向同性熱解碳相關(guān)發(fā)表論文主要有“大尺寸各向同性熱解炭材料的制備與表征”、“不同硼含量的硼摻雜各向同性熱解炭制備及微觀結(jié)構(gòu)研究”等,相關(guān)發(fā)明專利主要有“一種各向同性熱解碳的制備方法”、“一種高強耐磨各向同性熱解碳的制備方法”等。
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