Hva er de spesielle kravene for anvendelse av legeringer av elektriske kontaktmaterialer i medisinsk utstyr?

Med rask utvikling av medisinsk teknologi, elektrisk kontaktmateriell ( Legering av elektriske kontaktmaterialer ) brukes i økende grad i medisinsk utstyr. Disse materialene brukes til å produsere forskjellige nøkkelkomponenter, for eksempel kirurgiske roboter, livsstøttesystemer, diagnostisk utstyr og implanterbare enheter. Siden medisinsk utstyr har ekstremt høye krav til sikkerhet og pålitelighet, trenger legering av elektrisk kontaktmateriale å oppfylle en serie spesielle ytelseskrav i det medisinske feltet.

Biokompatibilitet
Spesielle krav: I noen tilfeller kan legering av elektriske kontaktmaterialer direkte eller indirekte kontakte menneskelig vev eller kroppsvæsker. Derfor må materialet ha god biokompatibilitet og vil ikke forårsake allergiske reaksjoner eller toksisitet.
Løsning: Velg ikke-giftige metallkomponenter som er testet strengt, for eksempel sølv (Ag), gull (AU) eller platina (PT). Disse metallene har utmerket biokompatibilitet og kan sikre at de er ufarlige for menneskekroppen under langvarig bruk.
Applikasjonsscenarier: implanterbare pacemakere, nevrostimulatorer og andre medisinske utstyr som er i direkte kontakt med menneskekroppen.
Høy konduktivitet og lav kontaktmotstand
Spesielle krav: Medisinsk utstyr trenger ofte å overføre elektriske signaler nøyaktig for å oppnå nøyaktige diagnostiske eller terapeutiske funksjoner. Derfor må legerings elektriske kontaktmaterialer ha ekstremt høy konduktivitet og stabil lav kontaktmotstand.
Løsning: Bruk en meget ledende metallmatrise (for eksempel sølv eller kobber) og optimalisere mikrostrukturen for å redusere motstanden til kontaktgrensesnittet.
Bruksområder: Electrocardiogram (EKG) utstyr, Electroencephalogram (EEG) utstyr og høyfrekvente kirurgiske kniver.
Korrosjonsmotstand og oksidasjonsmotstand
Spesielle krav: Desinfeksjonsmidler, kjemiske reagenser eller andre etsende stoffer kan eksistere i det medisinske miljøet. Derfor må legerings elektriske kontaktmaterialer ha utmerket korrosjonsbestandighet og oksidasjonsmotstand for å sikre langvarig stabil drift.
Løsning: Legg til antikorrosjonselementer (for eksempel nikkel, krom eller sjeldne jordelementer) eller utfør spesiell overflatebehandling (for eksempel plettering eller belegg).
Bruksscenarier: Blodanalysatorer, ultralydutstyr og andre instrumenter som krever hyppig rengjøring og desinfeksjon.
Høy styrke og slitasje motstand
Spesielle krav: Elektriske kontakter i medisinsk utstyr kan trenge å tåle gjentatt mekanisk stress eller bue erosjon. Derfor må materialet ha tilstrekkelig styrke og slitasje motstand for å forlenge levetiden.
Løsning: Forbedre hardhet og ablasjonsmotstand gjennom sammensatt materialdesign (for eksempel sølv-tungstenlegering eller sølv-nikkellegering).
Bruksscenarier: Kirurgiske robotfuger, elektriske tannøvelser og ortopediske kirurgiske verktøy.
Miniatyring og presisjonsbehandlingsmuligheter
Spesielle krav: Moderne medisinsk utstyr har en tendens til å være miniatyrisert og høy presisjon, som stiller høyere krav til størrelseskontroll og prosesseringsmuligheter til legering av elektriske kontaktmaterialer.
Løsning: Utvikle legeringer med høy ytelse som er egnet for presisjonsbehandling og ta i bruk avanserte produksjonsprosesser (for eksempel pulvermetallurgi eller laserskjæring).

Applikasjonsscenarier: Minimalt invasive kirurgiske instrumenter, bærbare helseovervåkingsenheter.
Ikke-magnetisk og anti-interferens
Spesielle krav: I noen medisinske scenarier (som magnetisk resonansavbildning MR), må utstyret unngå magnetfeltforstyrrelse. Derfor bør legeringens elektriske kontaktmateriale ha lav magnetisme eller ingen magnetisme.
Løsning: Velg ikke-ferromagnetiske metaller (for eksempel kobber, sølv eller titan) som hovedkomponenter.
Applikasjonsscenarier: MRI-kompatible medisinsk utstyr.
Termisk stabilitet
Spesielle krav: Noen medisinsk utstyr trenger å jobbe i miljøer med høy eller lav temperatur, for eksempel kryosurgery eller laserbehandlingsutstyr. Derfor må legerings elektriske kontaktmaterialer ha god termisk stabilitet.
Løsning: Velg metaller med høyt smeltepunkt (for eksempel wolfram eller molybden) eller optimaliser den termiske ekspansjonskoeffisienten til materialet.
Bruksscenarier: laserkirurgisk utstyr, kryokablasjonsutstyr.
Miljøvern og bærekraft
Spesielle krav: Den medisinske industrien legger mer og mer oppmerksomhet på miljøvern og bærekraftig utvikling. Derfor bør legering av elektriske kontaktmaterialer minimere virkningen på miljøet og lette resirkulering.
Løsning: Utvikle miljøvennlige legeringer som ikke inneholder tungmetaller (for eksempel bly eller kadmium) og er produsert av fornybare ressurser.
Applikasjonsscenarier: Disponibel medisinsk utstyr og forbruksvarer.
Pålitelighet og lang levetid
Spesielle krav: Medisinsk utstyr trenger vanligvis å operere kontinuerlig i lang tid, spesielt i intensivavdeling og livsstøttesystemer. Derfor må alloy elektriske kontaktmaterialer ha høy pålitelighet og lang levetid.
Løsning: Forsikre deg om stabilitet og holdbarhet av materialer under ekstreme forhold gjennom streng testing og verifiseringsprosedyrer.
Bruksområder: Ventilatorer, kunstige hjertepumper og Extracorporeal Membrane Oxygenation (ECMO) utstyr.

Anvendelsen av legering av elektriske kontaktmaterialer i medisinsk utstyr må oppfylle mange spesielle krav, inkludert biokompatibilitet, høy konduktivitet, korrosjonsmotstand, høy styrke, miniatyrisering, ikke-magnetisk, termisk stabilitet, miljøvern og pålitelighet. For å imøtekomme disse behovene, fortsetter forskere å utvikle nye legeringsmaterialer og optimalisere formuleringene og produksjonsprosessene. I fremtiden, med fremme av medisinsk teknologi og utvikling av ny materialvitenskap, vil legering av elektrisk kontaktmateriell spille en viktigere rolle i det medisinske feltet og gi større bidrag til menneskers helse.