微观结构移植物及其制造方法

文档序号:3418644阅读:298来源:国知局

专利名称::微观结构移植物及其制造方法微观结构移植物及其制造方法相关申请本申请要求享受2007年7月6日提出的序号为60/958,492的美国申请的优先权,并且其整个ffiil参考结合在此。发明领域本发明涉及用含有氯化氢和过硫酸盐的一种溶液蚀刻金属表面的方法,以及用该方法制造的微观结构移植物。
背景技术
:长期以来寻找节段性骨替换移植物有许多设计标准,包括(1)移植物应当能维持病人的一生而不失去功能或引起任何副作用反应;(2)移植物应当使其所移植的骨头的正常功能恢复;并且G)移植物应当能以商业规模制造。要满足上述标准,移植物应当不仅能承担施加的负荷,通常是一种波动的性质,而且移植物和骨头的接触面应当能承受负荷的要求。一种塑性水泥如聚甲基丙烯酸甲酯常被用于附着于骨移植物上以提高移植物和骨的相容性。与骨相容的多L涂层也常被用于移植物,促使骨在其内部生长,在一段时间后,修复使得骨的结构完整。这种包衣的典型公开于美国专利号3,855,638;4,206,516;4,156,943;4,612,160。确实,整形外科移植的有效性常常依赖于移植物上的不规则表面的存在,其中骨能在骨和移植物之间生长形成天然连接。已有几种技术用于在移植物上创建不规则表面。喷砂处理是一种使表面粗糙的技术,但喷砂处理会损坏基质表层上的金属单元(如,珠),导致表面局部解剖的显著性变化。其它机械粗糙技术,如刮或磨毛,也已被使用。这些技术也存在缺点,包括基质变形,去除过多材料,不能顯隹以i蝶些表面粗造,且表面的粗糙不连续。已经使用的陶瓷涂层也有良效,且常常特别理想因为骨和陶瓷材料如铝(三氧化二铝)之间有亲和性。这种涂层的典型公开于美国专利号4,145,764和4,483,678,特别涉及牙移植物,以及美国专利号4,309,488和4,846,837,更广泛地公开了用于全身的骨替^t才料。其他工作利用了移植物上的高度弯曲表面。美国专利号5,368,881和5,658,333显示了4顿非球形粉末制造假体的涂层表面。一些金属移植物用夕卜科手术级另U的钴-备钼(CoGMo)合誠隨,因为这^金显示出良好的抗腐蚀和耐磨损。该合金的CoCrMo表面能被喷砂或被打磨介质如铝和/或玻璃珠。然而,通过喷砂机械粗糙化是一种只能在可见表面操作的技术,而不能使表面的隐藏面变粗糙,如Porocoa烦珠。此外,打磨介质可能被包埋在珠之间或残存在金属表面。已使用氯化氢进行电化学蚀刻来暴露CoQMo的微观结构(碳化物,晶界杂质)。然而电化学蚀刻要求电流穿过蚀刻表面。这种方法被发现会产生珠颈裂缝或Porocoat⑧^^接的优先蚀刻,达不到满意的面的微观结构。化学蚀刻常常涉及4顿有毒试剂,如甲醇,或在高温下(例如8(TC){顿强酸,或强酸的混合物。化学蚀刻,甚至在这些苛刻的条件下,也需要几小时到几天使表面粗糙。这些化学蚀刻的方法也存在优先蚀刻晶界的趋势,这使移植物的力学特性降低。化学蚀刻,例如,使用80%甲醇和20%发烟氯化氢(37%)在高温下(70°C)通常被认为存在安全的反应(Ferrari,M;Cagidiaco,M.C;Boracchini,A;Bertelli,E.TheJouralofProstheticDentistry,1989,62(5):p516-521)。相应地,仍然需要能在金属上或金属合金基质上形成一种有效结构表面的优化而且可靠的方法。也需要具有表面结构的外科整形材料。发明相一方面,本发明涉及含有氯化氢和一种过硫酸盐的溶液;其中溶液中氯化氢的浓度是约3到约11.7摩尔/升,氯化氢与过硫酸盐的摩尔比是约4:1到134:1;其中过硫酸盐是用加热溶解在溶液中的。此外,一些具体实施方式含有以O到3.5M的量存在的氯化亚铁。在一些溶液中,过硫酸盐是过硫酸铵并且优选每100毫升溶液中存在的浓度是1克到106克或,在一些具体实施方式中,是l克到32弥每100毫升溶液。本发明也提供了包括下歹陟骤的方法提供含有氯化氢的第一溶液,其中氯化氢以约6摩尔/升到约12摩尔/升的浓度存在;将第一溶液与含有过硫酸盐和水的第二溶液合并产生第三溶液;其中第二溶液中每100毫升水中过硫酸盐的浓度是1到106克,且溶解期间控制温度在15。C到IO(TC,并且第一溶液与第二溶液的体积比是约3:5到30:1。在一些溶液中,第一种溶液中氯化氢的浓度是6到8摩尔/升。在某些具体实施方式中,第一溶液在环境温度下形成。4mt也,第一溶液与第二溶液的^f只比是约3:5到约30:1和减过硫酸盐是过硫酸铵或过硫酸钾。在某些优选具体实施方式中,第二溶液是由过硫酸铵与水在15到IO(TC的温度下接触而制备的。在一些优选具体实施方式中,第二溶液在15至U100°C的温度下与第一种溶液合并。本发明的方法能进一步包括使第三溶液与一种金属物体接触足以蚀刻该金属的时间。某些方法进一步包括将该金属物体从第三溶液中取出并用水冲洗该金属物体。在这些具体实施方式中,金属物体与第三溶液接触约2到约60分钟。雌的金属物体包括钴、铬和钼中的至少一种,如锻造CoQMo。在一个4腿具体实施方式中,金属物條与蚀刻溶液(例如,第三溶液)接触前与一种酸溶液接触。金属物体任选地在各种接触之间被冲洗。金属物体也可在任何接触或冲洗之后被干燥。附图的简要说明图1用图说明了JOT6N和7N氯化氢的蚀刻配方的蚀刻力的图。图2显示了被蚀亥啲ASTME1534锻造CoCrMo盘的扫描电子显微镜(SEM)图像。图3显示了一种被蚀刻的LCS膝关节股骨CoCrMoporocoat(DePuyCork)移植体的SEM图像。图4显示了使用第二种溶液在有或没有控制加热下制造的被蚀刻膝关节型porocoat(CoCrMo)的SEM图像。图5显示了在没有控制^Jt的室内^fKA)和在45°C(B)下制备的第二禾中溶液的温度和pH分布。图6显示了被蚀亥啲Porocoa條珠。每个珠的表面覆盖0.5^i-2|li尺寸的小坑(B)。举例说明的具体实施方式的详细描述在一方面,本发明描述了化学蚀刻金属物体的方法,如CoCrMo(例如,皿或铸造合金),用来形成微观结构的表面。微观结构的金属表面已经显示了能改善骨覆盖率和力学方面的固定。本发明的某些方法4顿加热激活饱和过硫酸铵作为氧化剂。当制备氧化剂(过硫酸铵)溶液(第二溶液)时热的应用被认为能在蚀刻反应时形成自由基,更高的溶解性和更高的热能,这一切都有助于在费用经济且安全的条件下达到可重复的和一致的蚀刻微观结构。在一些具体实施方式中,第二溶液是15-l(XTC,15-85'C或20-60。C或30-50°C。在一些具体实施方式中,第二溶液能用于形成第二溶液的同样的温度范围下与第一溶液合并。在一些方面,公开的发明提供了在费用经济且安全的条件(降低酸浓度,并且在蚀刻过程中无需预加热或外部加热)下在CoCrMo平面或porocoat面达到可重复的和一致的蚀刻微观结构的方法。第一种溶液("酸混合物")能通过将FeCl2溶角被盐酸中制成。在一些具体实施方式中,盐酸(6-12N)可任选地再与磷酸(H3P04)结合。在一些具体实施方式中,在环境温度下加入磷酸。典型地,在酸混合物中加入FeCl2至浓度为20至ljl500ppm。盐酸可以用商售的包括12N的各种浓度。磷酸,可买到包括85wt。/。酸的各种浓度。在一些具体实施方式中,酸使用时不需要进一步的纯化。第二溶液能fflil在控制温度(15-10CTC)下溶解过硫酸盐制备。通常,第二种溶液含有1到106克过硫酸盐和100毫升水。在一些具体实施方式中,过硫酸盐以1040弥100毫升水存在。在一个具体实施方式中,第二溶液含有32克过硫酸盐和100毫升水。过硫酸盐,例如过硫酸铵,是可买到的。如果理想,盐在使用时不需要进一步的纯化。这里理想的制备溶液的水能在RO水中制得。溶解过硫酸铵(氧化剂)时加热(通过控制温度)可以不需要加额外量的水制得比室温制齐哽高的溶解度。过硫酸铵更高溶解度使蚀刻在减少的酸(质子)浓度下发生。与相联系的理论不同的是,溶解过硫酸铵时加热产生过硫酸自由基(.S(V),这是比过硫酸离子(s2o42—)更强的氧化剂。这被认为帮助达到金属(例如,CoQMo)珠表面微观结构的一致。加入氧化剂(如,过硫酸化合物)帮助蚀刻过程。然而,发现更多氧化剂并不总是导致更高的蚀刻力。太多的氧化剂实际上会抑制蚀刻过程。酸混合物和氧化剂的比例之间的唯一关系在此公开并显示。参见图1。还注意到2个相等的配方用于蚀刻CoCrMo育鹏胴样的蚀刻力,并且酸比例更高的第二溶液的配方能导致更多的热转移到酸,使得使用时需要更大量的加热第二溶液。涉及本发明的金属物体通常含有钴、铬和钼的至少一种。一体含有钴、铬和钼的每一种。某些物体由锻造CoCrMo制成。在一些具体实施方式中,物体是金属圆盘或珠。在一个具体实施方式中,金属合金是ASTM的F-75型钴-铬合金(具#1=示准是钴-28铬-6钼合金铸造且外科移植体的铸造合金,UNSR30075,指定F75-01)。在另一个具体实施方式中,金属合金是ASTM的F-1537型钴-铬合金(具体标准是钴-28备6钼合金铸造且外科移植体的铸造合金,UNSR31537,UNSR31538,UNSR31539,指定F1537-00)。示范材料典型地含有约26-30%的铬,约5-7%辦目禾购衡的钴。能{柳含船金的另一个例子是不锈钢。除了含船金,能使用金属的其他例子,其是在体内稳定的,包括但不限于,钛和钛合金。本领域普通技术人员能使移植体能采用其4柳所需要的任何形状。能形成被蚀刻表面的生物医药移植体可以是一个金属元素涂层附着在金属体外表面的至少一部分上的金属体。金属元素可以在金属生物医药移植体的表面上形成三维多?L表面几何结构。至少一部分的金属元素是相互连接形成了连接金属元素间的孔(即,间质孔)。这些间质孔的尺寸范围从约10微米到约200微米,并且在一些情况中高达750微米。在这里,这个金属元素涂层的移植体尉旨"被多孑L涂层的",且金属元素涂层是指"Porocoat"。形成多孔涂层的金属元素能以任何合适的形式提供。通常,金属元素包括金属颗粒,金属纤维,金属线,或其组合。金属元素能以预定的模式排列。例如,多元的金属纤维或线能被排列成一张网,能附着在金属体的外表面。在一个ttit的实施例中,金属元素包括金属颗粒。更优选,金属颗粒包括坚固的球形金属珠。这些金属颗粒或珠可以是任何合适的尺寸的。典型地,金属颗粒或金属珠的尺寸从约40微米到几毫米。金属物体(例如,CoQMo圆盘)能被预热到高于室温(例如,用热水)。金属物体和酸混合物被加入至'J蚀刻容器中。然后在酸混合物中加入第二溶液。在蚀刻容器中加入的第二溶液的范围是(酸混合物)(第二溶液)比率(v/v)从2.5到IOO。使用热的第二溶液的一个潜在优点是它在混合时将热传递给酸,因此不需要重新加热酸就使酸以安全方式被加热。典型地,蚀刻过程擀卖2-60射中。在一些具体实施方式中,在CoCrMoPorocoat⑧局部解剖上产生三维均一微观结构(珠表面的凹陷的直径为0.1^i-10p)的方法。在一^M具体实施方式中,(例如,CoCrMo),在第一溶液和第二过硫酸盐溶液合并前,被预先浸泡在酸中。在某,选具体实施方式中,由于过硫酸盐和质子能立即反应(我们的结果显示蚀刻溶液中质子立即降低),金属在酸中的预先浸泡使蚀刻过程能被更好地控制。在一些具体实施方式中,氯化氢溶液中预先浸泡的金属蚀刻过程的速度更快。在一些具体实施方式中,酸预先浸泡进行至少超过30秒。在某些具体实施方式中,预浸泡溶液的质子浓度是约1到约12摩尔/升。在一些具体实施方式中,质子浓度是约3到约12,约4到约10,约6到约9摩尔/升。可用于预浸泡的酸包括氢卤酸和氢卤酸和含氧酸的混合物。在一些具体实施方式中,预浸泡溶液包括含有浓度范围为约1到12摩尔/升的盐酸。在某些具体实施方式中,存在含氧酸。一种适合的含氧酸是磷酸,它能以约0.01M到14摩尔/升范围的浓度存在。多种其它化合物,如含氯的化合物能被用于蚀刻溶液中。这样化合物的典型浓度为0.01到2摩尔/升。氢卤酸的例子包括,但不限于氟化氢,氯化氢(盐酸),溴化氢,和碘化氢。在一些具体实施方式中,所述氢卤酸是浓度范围为约1M到12M;约3.5M到8M;和约4.6M的盐酸。含氧酸有通式HaXbOe,其中"a"代表氢原子的数目,"X"代表除氢或氧之外的元素,"b"代表"X"原子的数目,且"c"代表氧原子的数目。含氧酸的例子包括但不限于,硝酸(HN03),硫酸(H2S04),和磷酸(H3P04)。在一个具体实施方式中,含氧酸是浓度范围为约0.01M到14M;约4M到8M;和约5.6M的含磷的酸。含磷的含氧酸包括但不限于,亚磷酸,过磷酸,焦磷酸,过氧焦磷酸,三磷酸,连二磷酸,多聚磷酸,异连二磷酸,环三偏磷酸,膦酸,环四偏磷酸,二膦酸,聚偏磷酸,次膦酸,和无水含氧酸。含氯化合物含有氯,典型是存在一个氯。大多数的氯是盐,是由氯和金属直接结合或者通过金属、金属氧化物或一种无机碱和盐酸(氯化氢的水溶液)反应形成的。含氯化合物的例子包括但不限于,氯化钠(NaCl),氯化钾(KC1),氯化钙(CaCl2),氯化铵(NH4Cl),氯化铁(FeCl3),或其混合物。在一个具体实施方式中,含氯化合物的浓度范围是约0.01M到2M;约0.6M到1.1M;和约0.9M。蚀刻过程开始之前,基质表面能j顿典型的通常的清洁步骤清洁,如脱脂(如,化学,电化学或电解)。可选地,可使用其它化学清i^作,如使用碱性溶液清洁。基质表面能在洗涤剂中使用超声清洗脱脂,然后在室温的水中用超声清洗。然后将清洗过的金属表面与容器或池中合适体积的蚀刻溶液接触。蚀刻溶液的体积取决于所要被蚀刻基质的表面积。在一些例子中,移植体的整个表面积被蚀刻,因此蚀刻溶液的体积应当足以没过整个移植体。在其他应用中,只有一部分移植体被蚀刻,只有所希望部分的移植体需要与蚀刻溶液接触。本领域普通技术人员能很容易地确定蚀刻过程所需要的蚀刻溶液的体积。下列定义被用来全面理解这里所用的术语。如这里所用,术语"接触"或"相接触"意指放在一起,直接地或间接地,一种组合物或溶液变成物理上接近的另一种组合物或溶液。接触可以涉及两种溶液,两种纯的化合物,或一种纯的化合物和一种溶液。这里所用的术语"混合物"意指一种溶液、悬浮液、分散液或乳液。"乳液"是指两种或多种通常不混溶的液体的一种混合物,且通常是一种胶体的形式。"悬浮液"或"分散液"是指一种混合物,优选在两相或多相之间(例如,固体和液体)分散得很好,伏选能在长时期的时间中保持稳定的。术语"环境温度"倾向于意指室温。在一些具体实施方式中,该温度是20到25。C。下列实施例用于解释本发明,但不能被解释为是对本发明的限制。第二溶液第二溶液是控制温度在45t:下ail将120克(NH4)2S20s溶角瞎150毫升水中制备而成的。酸混合物酸混合物是M31加入等体积的氯化氢(HC1),以在每个实施例中提到的当量浓度,和磷酸(85wt%)制备的。在氯化氢和磷酸接触之前,0.2克FeClHH20被加入到氯化氢中。圆盘镜面抛光的ASTMF1537锻造CoCrMo圆盘,直径3/4英寸,被用于每个实施例中。这样的圆盘可用机械从棒材(ASTMF1537锻造)切割下来并且镜面抛光后制得(RaO.lp)。SEM图像SEM图像是在20kV高度真空下获得的(EFI公司,QuantaFG600)。蚀刻实施例表1列出了许多实验中在酸混合物中氯化氢的当量浓度和第二溶液与酸混合物的比例是变化的。酸混合物含有HC1酸(6-9N)和磷酸(85%)。酸混合物含有l份(体积)氯化氢和l份(体积)磷酸。第二种溶液是控制^^在45。C下通过将120克过硫酸铵溶解在150毫升RO水中制备而成的。在每个实施例中都存在重量减轻和蚀刻力。蚀刻力M与酸接触的每单位面积的镜面抛光的ASTMF1537锻造CoOMo圆盘(直径3/4英寸)的重量减轻来确定。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>图1是用提取自表l中的娜说明了蚀刻配方的蚀刻力的图。这些曲线公开了在最高氧化剂(第二种溶液)浓度时不存在最高蚀刻力。然而,为了得到最大蚀刻力,必须使用第二种欲銜酸混合物比的唯一组合。当4顿能提供充射虫刻的氯化氢和过硫酸盐的任何比时,在一些具体实施方式中,氯化氢比过硫酸盐的优选摩尔比率是4:1到134:1。在其它具体实施方式中,比率是从5:1到19:1。实施例21图2中显示了被蚀刻的ASTME1534■CoQMo圆盘的SEM图像。酸混合物含有200ppmFeCl2'4H20和85%磷酸和氯化氢(6或7N)。氯化氢与磷酸的比率为1:1(v/v)。第二种溶液在45。C的150毫升水中含有120克过硫酸铵。(A)使用6N氯化氢蚀亥幗盘。酸混合物与第二种溶液的比率在10:4到40:1之间变化。(B)使用7N氯化氢蚀刻圆盘。酸混合物与第二种溶液的比率在5:1到40:l之间变化。蚀刻形态根据酸混合物与第二种溶液的比率而变化。实施例22图3显示了一禾中被蚀刻的LCS膝关节股骨CoQMoporocoat(DePuyCork)移植体的SEM图像。酸混合物含有200ppmFeCV4H20。使用了85%磷酸和氯化氢(6或7N),且氯化氢与磷酸的比率为1:1(v/v)。第二溶液在45。C的150毫升水中含有120克过硫酸铵。在图3中,(A)和(B)是在酸混合物与第二溶液的比率(vAO为10:1下使用6N氯化氢蚀刻60併中的膝关节股骨的图。(C)和(D)是在酸混合物与第二溶液的比率(v/v)为10:2下使用7N氯化氢蚀刻30併中的膝关节股骨的图。SEM图像以X20,000(B&D)显示蚀刻!^见尺寸(0.5-5微米)形态。SEM图像以X20,000(A&C)显示微观结构形态在三维均匀分布。实施例23图4显示了使用第二溶液在有或没有控制加热下制造的被蚀刻膝关节型porocoat(CoCrMo)SEM图像。室温(RT)-第二溶液是在室内条件下没有控制温度地制备的。45'C-第二溶液是溶解时在环境温度(加热)控制在45。C地制备的。(A)和(B)显示了在没有、鹏控制下制备第二溶液,蚀刻时间为10併中到30^H中时蚀刻形态都是不均匀的;(C)和(D)显示了在^j^控制在45。C下制备第二溶液,蚀刻时间为10併中到30併中时蚀刻形态都是均匀分布的。在这个实施例中,第二溶液含有2克NH4C1和4克(NH4)2S208和12.5毫升水。酸混合物含有20毫升氯化氢(12N),20毫升磷酸(85wt%)。实施例24图5显示了没有控制温度的室内条辨A)和在45°C(B)下制备的第二溶液的温度和pH分布。第二溶液含有2克NH4Cl和4克(NHt)23208和12.5毫升水。NH4C1先加入水中,然后加入(NHt)2S208。实施例25(表2A-C)嫩险属圆盘的结果显示于表2A画C中。第一溶液中氯化氢的浓度为6-8N氯化氢。0.2克FeCl2'4H20被加入到1升的氯化氢中并搅拌至完全溶解。实施例中所用的第一种溶液中氯化氢浓度列于表中。第二种溶液M在一个双层玻璃保温器中在45°C的水中加入(NH4)2S208而制备,并且第二种溶液的温度在iOT前保持在45。C。实施例中所用的第二种溶液的浓度列于表中。测试圆盘按下述步骤预浸泡。镜面抛光的锻造CoCrMo测试圆盘(ASTMF1537),0.75,,直径和0.125"厚,被附着在Teflon材质上以使得当浸没在80毫升(VI)第一种溶液中时,测试圆盘只有一个表面是暴露的。圆盘浸没在第一种溶液中30併中。预浸泡后,在第一种溶液中加入指定体积(V2)的第二种溶液蚀刻圆盘,并且蚀刻圆盘60分钟。下列定义应用于表中VI:氯化氢溶液的体积(第一溶液);V2:过硫^f安溶液的体积(第二溶液):蚀刻溶液中氯化氢的浓度:蚀刻溶液中过硫酸铵的浓度重量损失测试圆盘在蚀刻前后重量的不同蚀刻力由于蚀刻造成的每单位表面积的重量损失<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>实施例26CoCrMoPFC膝关节Porocoat被预先浸泡在80毫升8N氯化氢(含有200ppmFeCl2'4H2O)中30併中,然后在45"C将4毫升2.97M过硫酸铵盐加到氯化氢溶液中。配方中不含磷酸。Porocoat被蚀刻了60併中。所有Porocoat珠被蚀刻,使*珠的表面覆盖0.5|i-2^i尺寸的小坑(图6B)。实施例27酸1中氯化氢的浓度为8N氯化氢。0.2克FeCl24H20被加入到1升的氯化氢中并搅拌至完全溶解。酸2含有8N氯化氢。第二溶液通过在一个双层玻璃保温器中在45。C的水中加入(NH4)2S208而制备,并且第二溶液的温度在使用前保持在45。C。第二溶液含有0.75M过硫鹏安。双面(两个大的表面)的镜面抛光的锻造CoCrMo测试圆盘(ASTMF1537),0.75"直径和0.125"厚,被附着在完全穿孔的Teflon材质上以使得在蚀刻过程中观赋圆盘的两个抛光表面都是暴露的。在80毫升酸1(含有FeCl2)中加入20毫升第二溶液制备得到蚀刻溶液1。在80毫升酸2(不含FeCl2)中加入20毫升第二溶液制备得到蚀刻溶液2。为了于蚀刻溶液l中进行反应,在加入第二溶液(过硫MI安)前,观赋圆盘(每个时间点11=2)在80毫升酸1(含有FeCl2)中预浸泡0,5,10和30分钟。为了于蚀刻溶液2中进行反应,在加入第二溶液(过硫醱安)前,观赋圆盘(每个时间点11=2)在80毫升酸2(不含FeCl2)中预浸泡0,5,10和30分钟。表3显示了当酸溶液中存在F^+比没有时,蚀刻力要更高。加入F一+的其他方法包括将铁或含铁的化合物浸在酸里以获得在酸中溶解的Fe2+。<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>将酸l与第二溶液预混合5射中制备蚀刻溶液3,然后加入测试圆盘。测试圆盘(n=2)没有预先接触酸就浸泡在蚀刻溶液3中。将酸2与第二溶液预混合5分钟制备蚀亥赂液4,然后加入测试圆盘。测试圆盘(n=2)没有预先接触酸就浸泡在蚀刻溶液4中。表4显示了在两个案例中达至啲1:蜮i」力。17表4预混合对蚀刻力的效果<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>权利要求1、一种含有氯化氢和过硫酸盐的蚀刻溶液;其中该溶液中氯化氢的浓度是约3到约11.7摩尔/升,氯化氢与过硫酸盐的摩尔比率是约4∶1到134∶1;其中该过硫酸盐通过加热被溶解在溶液中。2、权利要求l的蚀刻溶液,所述蚀刻溶液中还含有量高达3.5M的氯化亚铁。3、权利要求1的蚀刻溶液,其中所舰硫酸盐是过硫酸铵。4、权利要彩的蚀刻溶液,其中所述的硫酸铵以每100毫升水1到170克的浓度存在。5、一种方法,包括提供含有氯化氢的第一溶液,其中所述氯化氢是以约6摩尔/升到约12摩尔/升的浓度存在;将第一溶液与含有过硫酸盐和水的第二溶液合并产生第三溶液;其中第二溶液中过硫酸盐的浓度是每100毫升水1到170克,该过硫酸盐在l(TC到100"C的温度下被溶解在水中,并且第一溶液与第二溶液的体积比是约3:5到约30:1。6、权禾腰求5的方法,其中第一溶液与第二溶液的#|只比是约3:5到约30:1。7、权利要求5的方法,其中所皿硫酸盐是过硫酸铵或过硫酸钾。8、权禾腰求5的方法,其中所m硫酸盐是过硫酸铵。9、权利要求8的方法,其中所述第二溶液是趣i将过硫酸铵与水接触在加热条件下保持温度在2(TC到7(TC制备的。10、权利要求5的方法,其中第一溶液中氯化氢的浓度是6到9摩尔/升。11、权禾腰求5的方法,其中第一溶液是在高达10(TC的环境、鹏下形成的。12、权利要求5的方法,其进一步包括{蝶三溶液与一种金属物体接触足以蚀刻该金属的时间;所述金属物体事先已经接触了一种具有质子浓度为约1到约12摩尔/升的酸溶液。13、权利要求12的方法,其中第三溶液另外还含有高达3.5M的氯化亚铁。14、权利要求12的方法,其中所述金属与第三溶液接触约1秒到约60分钟。15、权利要求12的方法,其中所述金属与具有和第一溶液浓度相同的酸溶液接触。16、权利要求12的方法,其中所述金属包括钴、铬和钼中的至少一种。17、一种蚀刻金属物体的方法,其包括将所述金属与一种质子浓度为约1到约12摩尔/升的酸溶液接触;禾口与一种嫩赂液接触;所述蚀刻溶液含有氯化氢和过硫酸盐;其中该溶液有浓度为约3到约11.7摩尔/升的氯化氢,所述氯化氢与过硫酸盐的摩尔比率是约3:1到约135:1。18、权利要求17的溶液,其中所皿硫酸盐是过硫酸铵。19、权利要求18的溶液,其中所皿硫酸铵以170克/100毫升溶液的浓度存在。20、权利要求17的方法,其中所述金属与蚀刻溶液接触约2到约60分钟。21、权利要求17的方法,其中所述金属包括钴、铬和钼中的至少一种。22、权利要求17的方法,其中所述蚀刻溶液由包括下述的方法制成提供含有氯化氢的第一溶液,其中所述氯化氢以约6摩尔/升到约12摩尔/升的浓度存在;将第一溶液与含有过硫酸盐和水的第二溶液合并产生蚀刻液;其中第二溶液中过硫酸盐的浓度是每100毫升水1到170克,并且第一溶液与第二溶液的体积比是约3:5到30:1。23、一种方法,包括将金属与质子浓度是约1到约12摩尔/升的溶液A接触;禾口将所述金属与质子浓度是约3到约11.7摩尔/升的溶液B接触,对于过硫酸盐,氯化氢与过硫酸盐的比是约4:1至ljl34丄并且氯化亚铁的浓度是20ppm到3.5M。24、权利要求23的方法,其中所述氯化亚铁存在于溶液A中。25、权利要求23的方法,其中当所述金属与溶液A接触时,所,硫酸盐被加入溶液A。26、权利要求23的方法,其中溶液A的质子浓度是约4到约10摩尔/升。全文摘要本发明涉及微观结构移植物及其制造方法,涉及一种通过将金属与一种含有氯化氢和一种过硫酸盐的溶液相接触以蚀刻金属的方法以及用该方法制造的微观结构移植物,其中溶液中氯化氢的浓度为约3到约11.7摩尔/升并且氯化氢与过硫酸盐的摩尔比为约4∶1到约134∶1,其中过硫酸盐是使用加热溶解在溶液中的。文档编号C23F1/14GK101445931SQ200810144699公开日2009年6月3日申请日期2008年7月4日优先权日2007年7月6日发明者L·萨尔瓦蒂,童伟东申请人:德普伊产品公司
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