一种医用心脏泵叶轮的制作方法
【专利说明】—种医用心脏栗叶轮
[0001]
技术领域
[0002]本发明涉一种医用心脏泵叶轮，属于医疗器械技术领域。
【背景技术】
[0003]世界卫生组织的统计表明，心衰病和心源性休克病正在日益严重地威胁着人类的健康。因此，若能研制出人工心脏辅助装置，则能为救死扶伤事业作出很大贡献，必然具有广泛的社会效益和市场开发前景。美、日、欧等国家都竟相研制旋转式血泵。用机械泵输送血液，要求泵具有生物相容性，而现有技术中溶血性能都不太好。这就要求我们制造叶轮以满足人医疗器械血泵装置的使用技术要求。
【发明内容】
[0004]本发明就是针对上述问题而提出的一种工艺简单、成本低、与血液相容性良好的医用心脏泵叶轮。
[0005]一种医用心脏泵叶轮，其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，铸造钛合金叶轮本体化学组成为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；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，碳化硅10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。
[0006]所述的一种医用心脏泵叶轮，铸造钛合金叶轮本体化学组成为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 %，余量为Ti以及不可避免的杂质。
[0007]所述的一种医用心脏泵叶轮，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。
[0008]所述的一种医用心脏泵叶轮，铸造钛合金叶轮本体化学组成为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 %，余量为Ti以及不可避免的杂质。
[0009]所述的一种医用心脏泵叶轮，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，碳化硅10份。
[0010]所述的一种医用心脏泵叶轮，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，碳化硅10份。
[0011]所述的一种医用心脏泵叶轮，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，碳化硅10份。
[0012]所述的一种医用心脏泵叶轮，酸洗液组成为:采取98%浓H2SO4 65份，36.5%的HCL5份，丙酸7份，乙二胺3份、烷基咪唑啉季铵盐13份；水15份。
[0013]所述的一种医用心脏泵叶轮，钝化液组成为:聚酰亚胺7.5份，2-(3，4_环氧环己基)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，氟硼酸钠12份，硫酸8.5份，二烷基二硫代磷酸氧钼23份，水30份。
[0014]一种医用心脏泵叶轮的制备方法，心脏泵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，铸造钛合金叶轮本体化学组成为(质量):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(质量):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(质量):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(质量):氮化钛60-70份，碳化钛，20-30份，氧化锆10份，碳化硅10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。
[0015]上述
【发明内容】
相对于现有技术的有益效果在于:1)钛合金的成分简单；强度较高；2)对该成分的钛合金进行酸洗及钝化的表面处理工序，避免出现任何表面黑点等问题，使获得表面整洁；3)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。
【具体实施方式】
[0016]为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现详细说明本发明的【具体实施方式】。
[0017]实施例1
一种医用心脏泵叶轮，其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，铸造钛合金叶轮本体化学组成为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°c，浇注温度为1750°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700°C，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份，36.5%的HCL I份，丙酸5份，乙二胺I份、烷基咪唑啉季铵盐10份；水10份；
钝化液组成为:聚酰亚胺7份，2-(3，4_环氧环己基)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，氟硼酸钠10份，硫酸8份，二烷基二硫代磷酸氧钼20份，水25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份，碳化钛，20份，氧化锆10份，碳化硅10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。
[0018]实施例2
一种医用心脏泵叶轮，其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；
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:1820°C，浇注温度为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700°C，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 70份，36.5%的HCL 10份，丙酸10份，乙二胺5份、烷基咪唑啉季铵盐15份；水20份；
钝化液组成为:聚酰亚胺8份，2-(3，4_环氧环己基)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，氟硼酸钠13份，硫酸9份，二烷基二硫代磷酸氧钼25份，水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70份，碳化钛