一種醫用心臟泵葉輪的制作方法
【專利說明】—種醫用心臟栗葉輪
[0001]
技術領域
[0002]本發明涉一種醫用心臟泵葉輪，屬于醫療器械技術領域。
【背景技術】
[0003]世界衛生組織的統計表明，心衰病和心源性休克病正在日益嚴重地威脅著人類的健康。因此，若能研制出人工心臟輔助裝置，則能為救死扶傷事業作出很大貢獻，必然具有廣泛的社會效益和市場開發前景。美、日、歐等國家都竟相研制旋轉式血泵。用機械泵輸送血液，要求泵具有生物相容性，而現有技術中溶血性能都不太好。這就要求我們制造葉輪以滿足人醫療器械血泵裝置的使用技術要求。
【發明內容】
[0004]本發明就是針對上述問題而提出的一種工藝簡單、成本低、與血液相容性良好的醫用心臟泵葉輪。
[0005]一種醫用心臟泵葉輪，其包括鑄造鈦合金葉輪本體和葉輪本體外氮化鈦系陶瓷材料層，
其特征在于，鑄造鈦合金葉輪本體化學組成為Zn:8-9 %、Al:5-6 %、Si:3-4 %、Cu:
2-3 %、Fe:0.6-0.7 % ? Mg:0.5-0.6 %、Ag:0.5-0.7 %、Cr:0.1-0.2 %、Zr:0.05-0.08 %、La:0.03-0.04 % , Ta:0.03-0.04 %，B:0.02-0.03 %，余量為 Ti 以及不可避免的雜質；
鑄造鈦合金葉輪本體制備方法:包括以下步驟:按照上述比例配制合金，合金材料恪煉、澆注:熔煉溫度:1810-1820°C，澆注溫度為1750-1760°C ;脫模后，得到的葉輪本體進行熱處理:首先將葉輪進行加熱，升溫至850°C，升溫速率300°C /小時，保溫7小時，后降溫至7000C，降溫速率100°C /小時，保溫5小時，后升溫至800°C，升溫速率100°C /小時，保溫5小時，后再次降溫至450°C，降溫速率50°C /小時，保溫4小時，后再次降溫至200°C，降溫速率40°C /小時，保溫5小時，后空冷至室溫，
之后對葉輪本體表面進行酸洗和鈍化處理，其中:
酸洗液組成為:采取98%濃H2SO4 60-70份，36.5%的HCL 1-10份，丙酸5_10份，乙二胺1-5份、烷基咪唑啉季銨鹽10-15份；水10-20份；
鈍化液組成為:聚酰亞胺7-8份，2-(3，4-環氧環己基)乙基三甲氧基硅烷4-10份，N- (2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷8-15份，氟硼酸鈉10-13份，硫酸8_9份，二烷基二硫代磷酸氧鉬20-25份，水25-35份；
對鈍化后的葉輪本體進行涂覆外氮化鈦系陶瓷材料；通過涂覆在葉輪表面形成外氮化鈦系陶瓷材料層，氮化鈦系陶瓷材料層厚度0.5mm，氮化鈦系陶瓷材料層成分包括:氮化鈦60-70份，碳化鈦，20-30份，氧化鋯10份，碳化硅10份，將涂覆后的葉輪進行加熱，升溫至8000C，升溫速率200°C /小時，保溫5小時，后降溫至550°C，降溫速率100°C /小時，保溫3小時，后再次降溫至200°C，降溫速率50°C /小時，保溫7小時，后空冷至室溫，得到最終葉輪。
[0006]所述的一種醫用心臟泵葉輪，鑄造鈦合金葉輪本體化學組成為Zn:8 %、Al:5 %、Si:3 % λ Cu:2 %、Fe:0.6 %，Mg:0.5 %、Ag:0.5 %、Cr:0.1 %、Zr:0.05 %、La:0.03 %、Ta:0.03 % , B:0.02 %，余量為Ti以及不可避免的雜質。
[0007]所述的一種醫用心臟泵葉輪，鑄造鈦合金葉輪本體化學組成為Zn: 9 %、Al: 6%、S1: 4%、Cu: 3%、Fe: 0.7 %, Mg: 0.6%、Ag: 0.7%、Cr: 0.2 % ^Zr: 0.08%、La: 0.04%、Ta: 0.04 %，B:0.03 %，余量為Ti以及不可避免的雜質。
[0008]所述的一種醫用心臟泵葉輪，鑄造鈦合金葉輪本體化學組成為Zn:8.5 %、A1:5.5%、Si:3.5 %、Cu:2.5 %、Fe:0.65 %，Mg:0.55 %、Ag:0.6 %、Cr:0.15 %、Zr:0.06 %、La:0.035 %、Ta:0.035 %，B:0.025 %，余量為Ti以及不可避免的雜質。
[0009]所述的一種醫用心臟泵葉輪，氮化鈦系陶瓷材料層成分包括:氮化鈦60份，碳化鈦，20份，氧化鋯10份，碳化硅10份。
[0010]所述的一種醫用心臟泵葉輪，氮化鈦系陶瓷材料層成分包括:氮化鈦70份，碳化鈦，30份，氧化鋯10份，碳化硅10份。
[0011]所述的一種醫用心臟泵葉輪，氮化鈦系陶瓷材料層成分包括:氮化鈦65份，碳化鈦，25份，氧化鋯10份，碳化硅10份。
[0012]所述的一種醫用心臟泵葉輪，酸洗液組成為:采取98%濃H2SO4 65份，36.5%的HCL5份，丙酸7份，乙二胺3份、烷基咪唑啉季銨鹽13份；水15份。
[0013]所述的一種醫用心臟泵葉輪，鈍化液組成為:聚酰亞胺7.5份，2-(3，4_環氧環己基)乙基三甲氧基硅烷7份，Ν-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷10份，氟硼酸鈉12份，硫酸8.5份，二烷基二硫代磷酸氧鉬23份，水30份。
[0014]一種醫用心臟泵葉輪的制備方法，心臟泵葉輪包括鑄造鈦合金葉輪本體和葉輪本體外氮化鈦系陶瓷材料層，
其特征在于，鑄造鈦合金葉輪本體化學組成為(質量):Zn:8-9 %、Al:5-6 %、S1:
3-4 %、Cu:2~3 %、Fe:0.6-0.7 %，Mg:0.5-0.6 %、Ag:0.5-0.7 %、Cr:0.1-0.2 %、Zr:
0.05-0.08 %、La:0.03-0.04 %、Ta:0.03-0.04 %，B:0.02-0.03 %，余量為 Ti 以及不可避免的雜質；
鑄造鈦合金葉輪本體制備方法:包括以下步驟:按照上述比例配制合金，合金材料恪煉、澆注:熔煉溫度:1810-1820°C，澆注溫度為1750-1760°C ;脫模后，得到的葉輪本體進行熱處理:首先將葉輪進行加熱，升溫至850°C，升溫速率300°C /小時，保溫7小時，后降溫至7000C，降溫速率100°C /小時，保溫5小時，后升溫至800°C，升溫速率100°C /小時，保溫5小時，后再次降溫至450°C，降溫速率50°C /小時，保溫4小時，后再次降溫至200°C，降溫速率40°C /小時，保溫5小時，后空冷至室溫，
之后對葉輪本體表面進行酸洗和鈍化處理，其中:
酸洗液組成為(質量):采取98%濃H2SO4 60-70份，36.5%的HCL 1_10份，丙酸5_10份，乙二胺1-5份、烷基咪唑啉季銨鹽10-15份；水10-20份；
鈍化液組成為(質量):聚酰亞胺7-8份，2-(3，4-環氧環己基)乙基三甲氧基硅烷4-10份，N- (2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷8-15份，氟硼酸鈉10-13份，硫酸8_9份，二烷基二硫代磷酸氧鉬20-25份，水25-35份；
對鈍化后的葉輪本體進行涂覆外氮化鈦系陶瓷材料層；通過涂覆在葉輪表面形成外氮化鈦系陶瓷材料層，氮化鈦系陶瓷材料層厚度0.5mm，氮化鈦系陶瓷材料層成分包括(質量):氮化鈦60-70份，碳化鈦，20-30份，氧化鋯10份，碳化硅10份，將涂覆后的葉輪進行加熱，升溫至800°C，升溫速率200°C /小時，保溫5小時，后降溫至550°C，降溫速率100°C /小時，保溫3小時，后再次降溫至200 C，降溫速率50 C /小時，保溫7小時，后空冷至室溫，得到最終葉輪。
[0015]上述
【發明內容】
相對于現有技術的有益效果在于:1)鈦合金的成分簡單；強度較高；2)對該成分的鈦合金進行酸洗及鈍化的表面處理工序，避免出現任何表面黑點等問題，使獲得表面整潔；3)通過在根據葉輪接觸人體細胞的種類和速度不同在葉輪的表面涂覆氮化鈦系陶瓷材料層，提高材料與血液相容性。
【具體實施方式】
[0016]為了對本發明的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現詳細說明本發明的【具體實施方式】。
[0017]實施例1
一種醫用心臟泵葉輪，其包括鑄造鈦合金葉輪本體和葉輪本體外氮化鈦系陶瓷材料層，
其特征在于，鑄造鈦合金葉輪本體化學組成為Zn:8 %、A1:5 %、Si:3 %、Cu:2 % ,Fe:
0.6 %，Mg:0.5 % λ Ag:0.5 %、Cr:0.1 %、Zr:0.05 %、La:0.03 %、Ta:0.03 %，B:0.02%，余量為Ti以及不可避免的雜質；
鑄造鈦合金葉輪本體制備方法:包括以下步驟:按照上述比例配制合金，合金材料恪煉、澆注:熔煉溫度:1810°c，澆注溫度為1750°C ;脫模后，得到的葉輪本體進行熱處理:首先將葉輪進行加熱，升溫至850°C，升溫速率300°C /小時，保溫7小時，后降溫至700°C，降溫速率100°C /小時，保溫5小時，后升溫至800°C，升溫速率100°C /小時，保溫5小時，后再次降溫至450°C，降溫速率50°C /小時，保溫4小時，后再次降溫至200°C，降溫速率40°C /小時，保溫5小時，后空冷至室溫，
之后對葉輪本體表面進行酸洗和鈍化處理，其中:
酸洗液組成為:采取98%濃H2SO4 60份，36.5%的HCL I份，丙酸5份，乙二胺I份、烷基咪唑啉季銨鹽10份；水10份；
鈍化液組成為:聚酰亞胺7份，2-(3，4_環氧環己基)乙基三甲氧基硅烷4份，N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷8份，氟硼酸鈉10份，硫酸8份，二烷基二硫代磷酸氧鉬20份，水25份；
對鈍化后的葉輪本體進行涂覆外氮化鈦系陶瓷材料層；通過涂覆在葉輪表面形成外氮化鈦系陶瓷材料層，氮化鈦系陶瓷材料層厚度0.5mm，氮化鈦系陶瓷材料層成分包括:氮化鈦60份，碳化鈦，20份，氧化鋯10份，碳化硅10份，將涂覆后的葉輪進行加熱，升溫至8000C，升溫速率200°C /小時，保溫5小時，后降溫至550°C，降溫速率100°C /小時，保溫3小時，后再次降溫至200°C，降溫速率50°C /小時，保溫7小時，后空冷至室溫，得到最終葉輪。
[0018]實施例2
一種醫用心臟泵葉輪，其包括鑄造鈦合金葉輪本體和葉輪本體外氮化鈦系陶瓷材料層，
其特征在于，鑄造鈦合金葉輪本體化學組成為Zn: 9 %、Al: 6 %、S1: 4 %、Cu: 3%、Fe: 0.7 %，Mg: 0.6 %、Ag: 0.7 %、Cr: 0.2 %、Zr: 0.08 %、La: 0.04 %、Ta:0.04 % , B: 0.03 %，余量為Ti以及不可避免的雜質；
鑄造鈦合金葉輪本體制備方法:包括以下步驟:按照上述比例配制合金，合金材料恪煉、澆注:熔煉溫度:1820°C，澆注溫度為1760°C ;脫模后，得到的葉輪本體進行熱處理:首先將葉輪進行加熱，升溫至850°C，升溫速率300°C /小時，保溫7小時，后降溫至700°C，降溫速率100°C /小時，保溫5小時，后升溫至800°C，升溫速率100°C /小時，保溫5小時，后再次降溫至450°C，降溫速率50°C /小時，保溫4小時，后再次降溫至200°C，降溫速率40°C /小時，保溫5小時，后空冷至室溫，
之后對葉輪本體表面進行酸洗和鈍化處理，其中:
酸洗液組成為:采取98%濃H2SO4 70份，36.5%的HCL 10份，丙酸10份，乙二胺5份、烷基咪唑啉季銨鹽15份；水20份；
鈍化液組成為:聚酰亞胺8份，2-(3，4_環氧環己基)乙基三甲氧基硅烷10份，N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷15份，氟硼酸鈉13份，硫酸9份，二烷基二硫代磷酸氧鉬25份，水35份；
對鈍化后的葉輪本體進行涂覆外氮化鈦系陶瓷材料層；通過涂覆在葉輪表面形成外氮化鈦系陶瓷材料層，氮化鈦系陶瓷材料層厚度0.5mm，氮化鈦系陶瓷材料層成分包括:氮化鈦70份，碳化鈦