專利名稱：一種用于制備自增強(qiáng)仿生材料的引導(dǎo)模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及仿生材料制備技術(shù)，具體來說是一種用于制備自增強(qiáng)仿生材料的引導(dǎo)模具。
背景技術(shù)：
聚乳酸等生物可降解材料在人體內(nèi)可降解，產(chǎn)物隨著代謝產(chǎn)物排出，可使患者免除二次手術(shù)的痛苦，現(xiàn)已在組織工程、手術(shù)縫合、骨科修復(fù)等醫(yī)學(xué)領(lǐng)域得以應(yīng)用。然而，上述材料在替代金屬材料時(shí)，存在初始機(jī)械強(qiáng)度低、韌性差等缺陷。采用自增強(qiáng)技術(shù)可有效提高材料的強(qiáng)度和韌性，在望解決聚乳酸等可降解生物材料的初始強(qiáng)度低和韌性不佳的問題。國內(nèi)外對增強(qiáng)技術(shù)開展了很多研究，目前主要有紡絲工藝、熔體注塑和擠出、纖維集束模壓成型、定向自由拉伸、固態(tài)擠出和成纖模壓增強(qiáng)等方法。仿生材料的研究發(fā)現(xiàn)，自然界的很多天然材料如竹子具有明顯的梯度結(jié)構(gòu)特征，其力學(xué)比強(qiáng)度甚至超過鋼鐵等金屬材料，顯示出優(yōu)異的特性。然而，上述自增強(qiáng)技術(shù)在制備自增強(qiáng)復(fù)合材料時(shí)，增強(qiáng)相形態(tài)結(jié)構(gòu)難以保持，排列方式無法自由控制和調(diào)節(jié)，基本上不能實(shí)現(xiàn)梯度增強(qiáng)材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服以上現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供了一種結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)便宜、能構(gòu)造纖維分布梯度及適用于自增強(qiáng)仿生材料制備的引導(dǎo)模具。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:一種用于制備自增強(qiáng)仿生材料的引導(dǎo)模具，包 括引導(dǎo)模具本體，引導(dǎo)模具本體上開設(shè)有若干用于基體相或增強(qiáng)相引導(dǎo)和定位的槽，槽橫向?yàn)殚L方形，槽縱向排列，槽的高度為0.f 5mm，縱向相鄰槽的間距為I 3mm。還包括若干孔，相鄰槽之間設(shè)有若干孔。所述槽的高度為0.1飛mm，孔的直徑為0.01 3臟，各槽和孔均勻排列。所述槽的高度為0.f 5mm，孔的直徑為0.0f 3mm，各槽呈均勻排列，各孔呈梯度分布排列。還包括若干孔，若干槽下方設(shè)有若干孔。所述槽自上而下包括第一槽、第二槽、第三槽、第四槽、第五槽、第六槽、第七槽及第八槽；其中，第一槽與第二槽之間設(shè)有若干第一孔，第二槽與第三槽之間設(shè)有若干第二孔，第五槽與第六槽之間設(shè)有若干第三孔，第七槽與第八槽之間設(shè)有若干第四孔。所述第一孔的直徑為0.01 3mm，第二孔的直徑為0.01 3mm，第三孔的直徑為
0.01 3mm,第四孔的直徑為0.01 3_。本實(shí)用新型的工作原理:一種用于制備自增強(qiáng)仿生材料的引導(dǎo)模具，包括引導(dǎo)模具本體，引導(dǎo)模具本體上開設(shè)有若干用于基體相或增強(qiáng)相引導(dǎo)和定位的槽，槽橫向?yàn)殚L方形，槽縱向排列，槽的高度為0.l、mm,縱向相鄰槽的間距為l 3mm。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，纖維和薄膜進(jìn)入引導(dǎo)模具，引導(dǎo)模具本體上的槽實(shí)現(xiàn)無紡布和薄膜梯度堆疊增強(qiáng)，根據(jù)實(shí)際需要，引導(dǎo)模具還可以設(shè)有若干孔用以引導(dǎo)纖維，進(jìn)而更好地實(shí)現(xiàn)纖維和薄膜的梯度堆疊，堆疊后的材料經(jīng)過超聲波焊復(fù)合，從而制得自增強(qiáng)梯度材料。本實(shí)用新型相對于現(xiàn)有技術(shù)，具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果:1、本實(shí)用新型采用了包括引導(dǎo)模具本體，引導(dǎo)模具本體上開設(shè)有若干用于基體相或增強(qiáng)相引導(dǎo)和定位的槽和/或孔，槽橫向?yàn)殚L方形，槽縱向排列，槽的高度為0.廣5_，縱向相鄰槽的間距為f 3mm ;孔的直徑為0.0f 3mm，與槽交錯(cuò)排列，具有結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)便宜、纖維梯度分布構(gòu)造靈活等特點(diǎn)，特別適用自增強(qiáng)仿生梯度材料的制備。2、本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)自增強(qiáng)梯度結(jié)構(gòu)材料的連續(xù)化生產(chǎn)，通過調(diào)節(jié)引導(dǎo)模具的孔、槽結(jié)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)相和基體相的百分比可調(diào)和堆疊方式可控，在制備具有梯度結(jié)構(gòu)特征的高強(qiáng)度、高韌性生物可降解自增強(qiáng)仿生材料具有明顯的優(yōu)勢。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標(biāo)號(hào)與名稱如下:`
~I引導(dǎo)模具本體 |2 I槽 ■
^ L_4第一槽
1~_第二槽第三槽
7第四槽_8第五槽
!六槽第七槽
11第八槽_12第一孔
3第二孔~黃至:5|第四孔—
具體實(shí)施方式
為便于本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。實(shí)施例1:如圖1所示，一種用于制備自增強(qiáng)仿生材料的引導(dǎo)模具，包括引導(dǎo)模具本體，引導(dǎo)模具本體上開設(shè)有若干用于基體相或增強(qiáng)相引導(dǎo)和定位的槽，槽橫向?yàn)殚L方形，槽縱向排列，槽的尺寸為0.5mm，縱向相鄰槽的間距為f3mm。實(shí)施例2:如圖2所示，本實(shí)施例和實(shí)施例1不同之處在于:本實(shí)施例還包括若干孔，相鄰槽之間設(shè)有若干孔，槽的尺寸為0.1mm，孔的尺寸0.01mm，各槽和孔均勻排列，其中，孔用于引導(dǎo)長纖維的增強(qiáng)相，通過孔、槽的引導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)相和基體相的堆疊排列。將堆疊排列好的增強(qiáng)相和基體相送入超聲波的焊接頭，在超聲波作用下，基體相和增強(qiáng)相熔融結(jié)合，制得具有梯度結(jié)構(gòu)特征的自增強(qiáng)仿生復(fù)合材料。增強(qiáng)相的百分比含量可通過增加或減少孔的數(shù)量來實(shí)現(xiàn)，基體相的百分比含量可通過增減長槽的數(shù)量來實(shí)現(xiàn)。梯度的構(gòu)造方法通過改變層數(shù)或改變同一層中孔洞數(shù)量和排列方式而實(shí)現(xiàn)。實(shí)施例3:如圖3所示，本實(shí)施例和實(shí)施例2不同之處在于:槽的尺寸為5mm，孔的尺寸為3mm,各槽呈均勻排列，各孔呈梯度分布排列。實(shí)施例4:如圖4所示，一種用于制備自增強(qiáng)仿生材料的引導(dǎo)模具，包括引導(dǎo)模具本體，引導(dǎo)模具本體上開設(shè)有若干用于基體相或增強(qiáng)相引導(dǎo)和定位的槽，槽橫向?yàn)殚L方形，槽縱向排列，槽的尺寸為1mm，縱向相鄰槽的間距為f3mm。本實(shí)施例還包括若干孔，若干槽下方設(shè)有若干孔，槽自上而下包括第一槽、第二槽、第三槽、第四槽、第五槽、第六槽、第七槽及第八槽；其中，第一槽與第二槽之間設(shè)有若干第一孔，第二槽與第三槽之間設(shè)有若干第二孔，第五槽與第六槽之間設(shè)有若干第三孔，第七槽與第八槽之間設(shè)有若干第四孔。所述第一孔尺寸為0.2mm，第二孔尺寸為0.5mm，第三孔尺寸為1mm，第四孔尺寸為3mm ο上述具體實(shí)施方式
為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并不能對本實(shí)用新型進(jìn)行限定，其他的任何未背離本實(shí)用新型的技術(shù)方案而所做的改變或其它等效的置換方式，都包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍 之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種用于制備自增強(qiáng)仿生材料的引導(dǎo)模具，其特征在于:包括引導(dǎo)模具本體，引導(dǎo)模具本體上開設(shè)有若干用于基體相或增強(qiáng)相引導(dǎo)和定位的槽，槽橫向?yàn)殚L方形，槽縱向排列，槽的高度為0.l、mm,縱向相鄰槽的間距為l 3mm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制備自增強(qiáng)仿生材料的引導(dǎo)模具，其特征在于:還包括若干孔，相鄰槽之間設(shè)有若干孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于制備自增強(qiáng)仿生材料的引導(dǎo)模具，其特征在于:所述槽的高度為0.f 5mm，孔的直徑為0.0llmm，各槽和孔均勻排列。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于制備自增強(qiáng)仿生材料的引導(dǎo)模具，其特征在于:所述槽的高度為0.f 5mm，孔的直徑為0.0f 3mm，各槽呈均勻排列，各孔呈梯度分布排列。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制備自增強(qiáng)仿生材料的引導(dǎo)模具，其特征在于:還包括若干孔，若干槽下方設(shè)有若干孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于制備自增強(qiáng)仿生材料的引導(dǎo)模具，其特征在于:所述槽自上而下包括第一槽、第二槽、第三槽、第四槽、第五槽、第六槽、第七槽及第八槽；其中，第一槽與第二槽之間設(shè)有若干第一孔，第二槽與第三槽之間設(shè)有若干第二孔，第五槽與第六槽之間設(shè)有若干第三 孔，第七槽與第八槽之間設(shè)有若干第四孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于制備自增強(qiáng)仿生材料的引導(dǎo)模具，其特征在于:所述第一孔直徑為0.0f 3mm，第二孔尺寸直徑為0.0f 3mm，第三孔尺寸為直徑為0.0f 3mm，第四孔尺寸為直徑為0.0f3mm。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于制備自增強(qiáng)仿生材料的引導(dǎo)模具，包括引導(dǎo)模具本體，引導(dǎo)模具本體上開設(shè)有若干用于基體相或增強(qiáng)相引導(dǎo)和定位的槽和/或孔，槽橫向?yàn)殚L方形，槽縱向排列，槽的高度為0.1~5mm，縱向相鄰槽的間距為1~3mm；孔直徑0.01~3mm，通過槽和孔交錯(cuò)排列實(shí)現(xiàn)纖維的梯度堆疊，然后在超聲波的作用下進(jìn)行復(fù)合，制備自增強(qiáng)仿生材料。本實(shí)用新型克服了現(xiàn)有仿生材料制備時(shí)增強(qiáng)相無法自由調(diào)節(jié)和控制排列方式，難以實(shí)現(xiàn)梯度分布等不足，具有結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)便宜、梯度構(gòu)造方便等特點(diǎn)，適用于自增強(qiáng)仿生材料的制備。
文檔編號(hào)B29C70/54GK203093051SQ20132008695
公開日2013年7月31日 申請日期2013年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月26日
發(fā)明者陽范文, 陳曉明, 彭曄, 朱繼翔, 田秀梅 申請人:廣州醫(yī)學(xué)院