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一种三维编织复合材料假肢及其制备方法技术

发布时间：2026-02-09 15:40:51 丨 浏览次数：656

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　　本发明专利技术公开了一种三维编织复合材料假肢及其制备方法，通过多种高性能纤维，利用多种三维立体编织结构组合的技术，进行三维编织复合材料脚部和小腿部假肢构件的制备。在腿部或脚部假肢构件三维织物预制体编织完成后，在预制体厚度方向采用特定纤维进行二次铺缝强化。同时在假肢构件频繁耐弯、耐压的部位采用金属增强件或复合材料构件内嵌强化方法以提高该部位的抗疲劳载荷的能力。最后热固性树脂胶液为基体，浸渍上述预制体，复合固化成型。通过腿部和脚部假肢构件的结构设计和组合式三维编织复合材料的成型，在达到假肢构件轻质便携目的的基础上，有效提高复合材料假肢的整体力学性能和抗疲劳载荷的性能，同时可提高假肢制备的效率和使用寿命。

　　本专利技术涉及一种复合材料假肢，特别涉及一种应用三维编织纤维织物增强的树脂基复合材料腿部和脚部假肢及其制备方法。

　　康复医学是医学中的一门相对跨专业的综合性学科，融合了医学工程、生物工程学、仿生学以及复合材料科学等多门学科的先进知识和技术。其中康复工程技术可用在假肢、矫形器等关键的制品领域，对于残疾人的生活质量提高和保证学习以及职业劳动的正常进行具有重要意义。近年来，高性能纤维增强复合材料在假肢领域得到广泛的应用，以高分子聚合物树脂作为基体，以高性能纤维不同织物增强的复合材料比其他材质的假肢更为美观、轻便，而且应用耐久度、弹性、韧性以及耐环境变化等性能均体现出较高的优势，具有较大的推广价值。详细来讲，高性能纤维增强复合材料的假肢尤其是运动型的小腿和脚部组合而成假肢，对于提高残疾人的行动能力，特别是竞技运动中运动员的能力水平的提高具有特别突出的优势，其质量轻、刚性大、富有弹性，能够比其他类型材质的性能具有成倍甚至十几倍的提升。而目前在市场上流行或推广的复合材料腿部以及脚部的

　　一种三维编织复合材料假肢，包括三维编织复合材料脚部假肢和三维编织复合材料腿部假肢，其特征是：所述三维编织复合材料脚部假肢是由高强度纤维和高韧性纤维混杂制成的脚部假肢三维立体编织预制体、铺缝纤维沿所述脚部假肢三维立体编织预制体厚度方向进行铺缝所形成的结构和热固性树脂三者复合成型；所述脚部假肢为内部中空并具有脚尖、脚底、脚后跟和脚踝的脚部结构，其中，所述脚底处的三维立体编织预制体内设有二维叠层织物模压复合材料增强件，所述脚后跟以及与所述腿部假肢相连接的脚踝处的三维立体编织预制体内均设有金属增强件；所述三维编织复合材料腿部假肢是由高刚度纤维和高韧性纤维混杂制成的腿部假肢三维立体编织预制体、铺缝纤维沿

　　1.一种三维编织复合材料假肢，包括三维编织复合材料脚部假肢和三维编织复合材料

　　所述三维编织复合材料脚部假肢是由高强度纤维和高韧性纤维混杂制成的脚部假肢三

　　维立体编织预制体、铺缝纤维沿所述脚部假肢三维立体编织预制体厚度方向进行铺缝所形

　　成的结构和热固性树脂三者复合成型；所述脚部假肢为内部中空并具有脚尖、脚底、脚后

　　跟和脚踝的脚部结构，其中，所述脚底处的三维立体编织预制体内设有二维叠层织物模压

　　复合材料增强件，所述脚后跟以及与所述腿部假肢相连接的脚踝处的三维立体编织预制体

　　所述三维编织复合材料腿部假肢是由高刚度纤维和高韧性纤维混杂制成的腿部假肢三

　　维立体编织预制体、铺缝纤维沿所述腿部假肢三维立体编织预制体厚度方向进行铺缝所形

　　成的结构和热固性树脂三者复合成型；所述腿部假肢为内部中空并且中空横截面为椭圆形

　　的结构，与所述脚踝相连接的腿部假肢处的三维立体编织预制体内设有金属增强件。

　　2.如权利要求1所述的假肢，其特征是：所述高强度纤维选用高强度碳纤维，所述高强

　　度碳纤维为T300及其以上的碳纤维；优选的，所述高强度纤维为T300、T700、T800的一种

　　3.如权利要求1所述的假肢，其特征是：所述高韧性纤维选用UHMWPE纤维、芳纶纤

　　维中的一种或两种组合；优选的，所述高强度纤维与高韧性纤维的混杂体积比例为1:1～10:1。

　　4.如权利要求1所述的假肢，其特征是：所述高刚度纤维为M40J或M460J；优选的，