案例 11

测试需求

半刚性碳纤维脊柱固定系统是一种创新材料，可替代脊柱手术中金属固件的缺点。该试验旨在评估碳纤维增强PEEK（CFR-PEEK）复合材料制成的新型脊柱固定系统的力学性能。根据美国材料试验协会（ASTM）F1717、F2193和F543标准，对CFR-PEEK CarboClear系统进行体外力学评估。

解决方案

Testometric X350-5kN配搭5kN高精度传感器和固定钳夹进行拉伸测试，WinTest EC软件计算结构的平均弯曲屈服载荷、弯曲极限载荷和弯曲刚度分别为322N、363N和45N/mm。所有测试样品均完成5x10 6次动态循环，在增加载荷水平（高达极限弯曲载荷的83%）下没有疲劳失效的证据。平均扭转刚度为1.0Nm/deg，平均螺钉轴向拔出强度为2037N。

设备&工装

X350-5kN 材料试验机

LC 500 (kgf)

定制夹持工装 (一套)

结果&结论

CarboClear椎弓根螺钉系统与钛制系统有着相同的机械性能，且具有优异的疲劳性能。CFR-PEEK制成的脊柱固定系统的抗疲劳性和弹性模量与人体自然骨骼高度相似、性能优于由金属合金制成的传统脊柱固定系统。