炭素

高纯度无烟煤深加工后得出的东西

炭素是以高纯度优质无烟煤，经过深加工改变煤的一些性质得出的东西，原子为c，主要制品有石墨电极类等。

基本介绍

炭素制品按产品用途分为石墨电极类、炭块类、石墨阳极类、炭电极类、糊类、电炭类等等。俗称炭砖或电炉块，主要用于冶金行业：有色金属和无色金属的冶炼以及电石、磷化工企业。炭块按用途可分为高炉炭块、铝用炭块、电炉块等。炭素制品按加工深度高低可分为炭制品、石墨制品、炭纤维和石墨纤维等炭素制品按原料和生产工艺不同，可分为石墨制品、炭制品、炭素纤维、特种石墨制品等。炭素制品按其所含灰分大小，又可分为多灰制品和少灰制品（含灰分低于l%）。我国炭素制品的国家技术标准和部颁技术标准是按产品不同的用途和不同产工艺过程进行分类的。这种分类方法基本上反映了产品的不同用途和不同生产过程，也便于进行核算，因此其计算方法也采用这种分类标准。另外，就炭素产品质量来说，宁夏的炭素产品因为所用原材料是太西无烟煤，在原材料上占有较大优势，所产多灰类炭素产品属全国前列。

自上世纪60年代首次用低温热解同性碳制造出人工机械心瓣并临床应用成功以后，由于碳素材料具有十分突出的生物相容性和适中的机械性能，国内外对新型医用材料的开发应用研究一直十分活跃。总体上看，医用碳素材料主要是作为假体植入到体内修复或替代被破坏的器官的功能。一方面，医用碳素材料是一种化学惰性材料，具有良好的生物相容性，在体内不会因被腐蚀或磨损，不会产生对机体有害的离子，低温热解同性碳还具有罕见的抗血凝性能，可直接应用于心血管系统；另一方面，与金属材料相比，医用碳素材料又具有良好的“生物力学相容性”，尤其是碳纤维问世以来，碳/碳复合材料、碳纤维增强树脂等多种高性能结构材料不断涌现，它们可容高强度低模量于一身，并具有很好的抗疲劳性能，因此医用碳素材料作为修复或替代受损骨组织的材料已较为广泛地应用于骨伤外科。

临床应用

医用碳素材料在临床应用方面的进展

医用碳素材料在心血管系统中的应用

人工机械心脏瓣膜自1969年临床应用成功后，不到10年时间就有20多万人植入了这种人工心瓣，其中大约70%是用掺硅低温热解同性碳制成的。同类型机械心瓣在国内也于1978年应用于临床。通过完善机械心瓣的结构来不断改善心瓣的功能仍是当前研究的热点，国内已有双叶翼型瓣的开发研究报告。

医用碳素材料在修复结缔组织中的应用

碳纤维及其织造物作为修复损伤的韧带与肌腱，国内已广泛应用于临床，当碳纤维作为腱的取代物移入体内后起柔性固定的作用，碳纤维相当于支架，新的腱逐渐在碳纤维周围形成并最终取而代之。通过碳纤维网袋悬吊术可治疗肾下垂。用碳纤维增强的壳聚糖复合膜的力学性能和抗卷曲性可得到明显改善，可望用于张力部位的体内修补和缝合。

医用碳素材料在牙科中的应用

碳素材料在牙科主要是作为骨内种植体代替损失的牙根。广泛应用于宇航工业的碳/碳复合材料制成的牙种植体在强度上已能满足要求。与金属牙种植体相比，碳质种植体的优势在于弹性模量与骨质相近，表面易制出多孔膜，所以这种种植体植入后不易松动。有一期临床试验结果表明：使用碳/碳复合材料制成的牙种植体可以防止牙槽骨的吸收。在提高牙种植体与牙槽骨的结合强度方面，主要有两种方法，一种是在牙种植体的表面制成一层坚固的细密网架结构薄层(FRS膜)；另一种方法是将碳质种植体表面用钙、磷离子膜化。

医用碳素材料在骨伤外科中的应用

在下肢不等长畸形的肢体延长矫正手术中，用碳/碳复合材料制成的圆骨针取代不锈钢圆骨针可减少组织反应和感染的机会。处理骨折时为避免金属内骨板带来的应力屏蔽效应，可采用碳/碳复合材料或碳纤维增强树脂制造的内骨板，国内已有碳纤维增强塑料内置式接骨板的研制报告。用碳纤维编织带内固定治疗髌骨骨折也已用于临床。对于难以愈合的关节损伤，有时必须考虑关节置换术。国内应用于临床的有碳－钛组合式股骨头和碳质髋臼杯，碳质肱骨头，碳纤维增强塑料人工肋骨等。尽管碳素材料良好的生物相容性已被公认，但也有一例碳纤维植入致骨坏死的报告，所以临床应用碳素材料时也应注意个体差异。

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