后的叶轮本体进行涂覆外氮化钛系陶瓷材料层；通过涂覆在叶轮表面形成外氮化钛系陶瓷材料层，氮化钛系陶瓷材料层厚度0.5mm，氮化钛系陶瓷材料层成分包括:氮化钛68份，碳化钛28份，氧化锆10份，氧化硅1.7份，将涂覆后的叶轮进行加热，升温至8000C，升温速率200°C /小时，保温5小时，后降温至550°C，降温速率100°C /小时，保温3小时，后再次降温至200°C，降温速率50°C /小时，保温7小时，后空冷至室温，得到最终叶轮。
【主权项】
1.一种用于手术心脏内的血液泵，血液泵包括一泵体和所述泵体内的叶轮，泵体包括:铸造钛合金泵体、泵体外表面的氧化锆系陶瓷材料层和泵体内表面的碳化钛系陶瓷材料层，叶轮包括铸造钛合金叶轮本体和叶轮本体外氮化钛系陶瓷材料层， 其特征在于，铸造钛合金泵体化学组成为(重量百分比):Zn:14-15 %、Al:6-7 %、Fe:4-5 %，S1:1_2 %、Mg 1-2 %、Ni 0.7-0.8 %、Cu:0.5-0.6 %、Cd:0.2-0.3 %、Zr:0.07-0.08 %、Ce:0.03-0.04 %、Mn:0.05-0.06 %，V:0.06-0.07 %，B:0.08-0.09 %，余量为Ti以及不可避免的杂质； 铸造钛合金泵体制备方法:包括以下步骤:按照上述比例配制合金，合金材料恪炼、饶注:熔炼温度:1810-1820°C，浇注温度为1750-1760°C ;脱模后，得到的泵体进行热处理:首先将泵体进行加热，升温至950°C，升温速率300°C /小时，保温6小时，后降温至650°C，降温速率100°C /小时，保温7小时，后升温至800°C，升温速率100°C /小时，保温4小时，后再次降温至450°C，降温速率50°C /小时，保温9小时，后再次降温至250°C，降温速率40°C /小时，保温6小时，后空冷至室温， 之后对泵体表面进行酸洗和钝化处理，其中: 酸洗液组成为(重量):采取98%浓H2SO4 40-50份，36.5%的HCL 15-20份，丙酸1-3份，乙二胺1-5份、烷基咪唑啉季铵盐10-15份；水10-20份； 钝化液组成为(重量):聚酰亚胺10-15份，2-(3，4-环氧环己基)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2-3份，氟硼酸钠10-13份，硫酸1-4份，二烷基二硫代磷酸氧钼6-7份，水25-35份； 对钝化后泵体外表面进行涂覆氧化锆系陶瓷材料；通过涂覆在泵体外表面形成氧化锆系陶瓷材料层，氧化锆系陶瓷材料层厚度0.4mm，氧化锆系陶瓷材料层成分包括:氧化锆50-60份，硼化钛20-30份，碳化钛20-30份，氧化硅1_2份，将涂覆后的泵体进行加热，升温至750°C，升温速率250°C /小时，保温4小时，后降温至550°C，降温速率100°C /小时，保温3小时，后再次降温至250°C，降温速率75°C /小时，保温7小时，后空冷至室温， 之后对泵体内表面进行涂覆碳化钛系陶瓷材料；通过涂覆在泵体内表面形成碳化钛系陶瓷材料层，碳化钛系陶瓷材料层厚度0.5mm，碳化钛系陶瓷材料层成分包括:碳化钛90份，氮化钛15-20份，碳化铬10份，氧化钛5-8份，将涂覆后的泵体进行加热，升温至6000C，升温速率200°C /小时，保温3小时，后降温至400°C，降温速率100°C /小时，保温7小时，后再次降温至100°C，降温速率50°C /小时，保温12小时，后空冷至室温，得到最终泵体， 其特征在于，铸造钛合金叶轮本体化学组成为(重量百分比):Zn:8-9 %、A1:5-6 %、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 %，余量为 Ti 以及不可避免的杂质； 铸造钛合金叶轮本体制备方法:包括以下步骤:按照上述比例配制合金，合金材料恪炼、浇注:熔炼温度:1810-1820°C，浇注温度为1750-1760°C ;脱模后，得到的叶轮本体进行热处理:首先将叶轮进行加热，升温至850°C，升温速率300°C /小时，保温7小时，后降温至7000C，降温速率100°C /小时，保温5小时，后升温至800°C，升温速率100°C /小时，保温5小时，后再次降温至450°C，降温速率50°C /小时，保温4小时，后再次降温至200°C，降温速率40°C /小时，保温5小时，后空冷至室温， 之后对叶轮本体表面进行酸洗和钝化处理，其中: 酸洗液组成为:采取98%浓H2SO4 60-70份，36.5%的HCL 1-10份，丙酸5_10份，乙二胺1-5份、烷基咪唑啉季铵盐10-15份；水10-20份； 钝化液组成为:聚酰亚胺7-8份，2-(3，4-环氧环己基)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，氟硼酸钠10-13份，硫酸8_9份，二烷基二硫代磷酸氧钼20-25份，水25-35份； 对钝化后的叶轮本体进行涂覆外氮化钛系陶瓷材料层；通过涂覆在叶轮表面形成外氮化钛系陶瓷材料层，氮化钛系陶瓷材料层厚度0.5mm，氮化钛系陶瓷材料层成分包括:氮化钛60-70份，碳化钛20-30份，氧化锆10份，氧化硅1_2份，将涂覆后的叶轮进行加热，升温至800°C，升温速率200°C /小时，保温5小时，后降温至550°C，降温速率100°C /小时，保温3小时，后再次降温至200°C，降温速率50°C /小时，保温7小时，后空冷至室温，得到最终叶轮。
2.如权利要求1所述的一种用于手术心脏内的血液泵，铸造钛合金泵体化学组成为:Zn:14 %、Al:6 %、Fe:4 %，S1:1 %、Mg I %、Ni 0.7 %、Cu:0.5 %、Cd:0.2 %、Zr:0.07%、Ce:0.03 %、Mn:0.05 % , V:0.06 % , B:0.08 %，余量为 Ti 以及不可避免的杂质。
3.如权利要求1所述的一种用于手术心脏内的血液泵，铸造钛合金泵体化学组成为:Zn: 15 %、Al: 7 %、Fe: 5 %，S1: 2 %、Mg 2 %、Ni 0.8 %、Cu: 0.6 %、Cd: 0.3 %、Zr: 0.08 %Xe: 0.04 %、Mn: 0.06 % , V: 0.07 % , B: 0.09 %，余量为 Ti 以及不可避免的杂质。
4.如权利要求1所述的一种用于手术心脏内的血液泵，铸造钛合金泵体化学组成为:Zn: 14.5 %、Al:6.5 %、Fe:4.5 %，S1: 1.5 %、Mg 1.5 %、Ni 0.75 %、Cu:0.55 %、Cd:0.25 %、Zr:0.075 %、Ce:0.035 %、Mn:0.055 %，V:0.065 %，B:0.085 %，余量为 Ti 以及不可避免的杂质。
5.如权利要求1所述的一种用于手术心脏内的血液泵，铸造钛合金叶轮本体化学组成为 Zn:8 % > Al:5 % > Si:3 %.、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 %，余量为Ti以及不可避免的杂质。
6.如权利要求1所述的一种用于手术心脏内的血液泵，铸造钛合金叶轮本体化学组成为 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 %，余量为 Ti 以及不可避免的杂质。
7.如权利要求1所述的一种用于手术心脏内的血液泵，铸造钛合金叶轮本体化学组成为 Zn:8.5 %、Al: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 %，余量为 Ti 以及不可避免的杂质。
8.如权利要求1所述的一种用于手术心脏内的血液泵的制备方法，氮化钛系陶瓷材料层成分包括:氮化钛60份，碳化钛，20份，氧化锆10份，氧化硅I份。
9.如权利要求1所述的一种用于手术心脏内的血液泵的制备方法，氮化钛系陶瓷材料层成分包括:氮化钛70份，碳化钛，30份，氧化锆10份，氧化硅2份。
10.如权利要求1所述的一种用于手术心脏内的血液泵的制备方法，氮化钛系陶瓷材料层成分包括:氮化钛65份，碳化钛25份，氧化锆10份，氧化硅1.5份。
【专利摘要】本发明公开一种用于手术心脏内的血液泵，血液泵包括一泵体和所述泵体内的叶轮，泵体包括：铸造钛合金泵体、泵体外表面的氧化锆系陶瓷材料层和泵体内表面的碳化钛系陶瓷材料层，叶轮包括铸造钛合金叶轮本体和叶轮本体外氮化钛系陶瓷材料层，通过在根据叶轮接触人体细胞的种类和速度不同在叶轮的表面涂覆氮化钛系陶瓷材料层，提高材料与血液相容性，通过在根据泵体接触人体细胞的种类和速度不同在泵体的内表面和外表面涂覆碳化钛系陶瓷材料和氧化锆系陶瓷材料层，提高材料的抗溶血和抗血栓等性能要求。
【IPC分类】C23C22-34, C23G1-10, A61M1-12, C04B35-58, C22C14-00, C22F1-18
【公开号】CN104862528
【申请号】CN201510207456
【发明人】傅风荣
【申请人】傅风荣
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年4月28日