一种生物可降解血管支架材料的动态应力腐蚀装置的制作方法

本实用新型涉及一种应力测试装置，具体涉及一种生物可降解血管支架材料的动态应力腐蚀装置。

背景技术：

镁基可降解植入材料因其优良的力学性能和良好的生物相容性受到了广泛的关注，但由于其过快的腐蚀速率严重制约了其临床使用。为了更加深入的了解镁合金血管支架在血管内的降解过程，多种模拟人体血流环境的体外动态降解装置被建立。现有技术公开了申请号为：200720075388.7的一种生物医用材料技术领域的生物医用材料体外动态腐蚀模拟装置，包括：恒温水箱、供液装置、蠕动泵、硅胶管、玻璃管样品台，蠕动泵一端与供液装置的进液口相连，蠕动泵的另一端与玻璃管样品台一端相连，玻璃管样品台另一端与供液装置的出液口相连，进液口在供液装置的液面上，出液口浸没于供液装置的溶液中，所述连接均为硅胶管连接，供液装置、玻璃管样品台和供液装置两端的硅胶管置于恒温水箱内，整个装置形成连通的回路，该现有技术提供一种更精确，更符合人体环境的生物医用材料体外腐蚀模拟装置。但是，该装置只能检测流体对样品的腐蚀过程，未能体现血管壁对植入材料的应力腐蚀，不能更好的模拟血管支架在血管内的真实环境。

技术实现要素：

为了克服现有技术的缺陷，本实用新型提供一种生物可降解血管支架材料的动态应力腐蚀装置。即通过针对样品施加不同的应力水平，计算其不同的腐蚀速率，从而能够更加清楚的了解压应力对于整个腐蚀反应的过程。

基于上述目的，本实用新型采取如下技术方案：

一种生物可降解血管支架材料的动态应力腐蚀装置，包括供液装置、蠕动泵、恒温水浴锅和样品管，蠕动泵的两端连接有第一连接管、第二连接管，第一连接管的末端伸入供液装置的液面下，样品管的一端通过接头与第二连接管相连通，样品管的另一端通过接头与第三连接管相连通，第三连接管的末端伸入供液装置的液面下，样品管外设有用于向样品管内的样品提供应力的应力机构，供液装置、接头和连接管均位于恒温水浴锅内。

进一步地，所述应力机构包括上模块、下模块、弧形压片、压力传感器和数显仪表，上模块、下模块的左右两端穿设有两根螺柱，每根螺柱自下而上依次穿过下模块、上模块且螺柱的顶端设有螺母，上模块可沿螺柱上下移动，螺柱中部穿设有弹簧，上、下模块内围绕螺柱分别设有容纳弹簧的第一空腔和第二空腔，所述弹簧的上部位于第一空腔内且弹簧的顶部和上模块顶接，弹簧的下部位于第二空腔内且弹簧的底部和下模块顶接，上模块下端面的中部设有和样品管相适配的弧形压片，下模块对应弧形压片的位置设有第三空腔，第三空腔的前侧或后侧设有供导线穿过的缺口，第三空腔内设有压力传感器，压力传感器通过导线和数显仪表相连。

进一步地，压力传感器的上端面不低于下模块的上端面；螺柱的外侧设有贯穿上、下模块的导柱。

进一步地，所述样品管内装有试样，所述试样为管材或支架。

进一步地，所述连接管和样品管均为硅胶管。

所述的试样为镁合金管材及血管支架，可直接放置于硅胶管中对其进行施加应力，测试动态应力腐蚀性能。

所述的系统中可以添加析氢管，可以沿着液体流动的方向，在应力装置后面添加析氢管对样品的应力腐蚀进行检测。

所述的应力机构可以在上模块施加周期性的循环应力，模拟血管的周期应力，完成腐蚀疲劳的测试。

所述的接头内径与管材或血管支架的外径相同，可防止试样随水流移动，方便取样。

所述的恒温水浴锅，可以保证实验温度，控制温度在37±0.5℃。

所述的蠕动泵，包括泵体和泵头，可模拟心脏跳动，设置不同的流速。

所述的蠕动泵泵头为多接头泵头，可同时控制多通道实验。

所述的供液装置，为普通玻璃烧杯。

使用时，应力机构放置在水平台上，将试样放置在样品管内，两端用接头连接，应力机构加载在试样上，将硅胶管依次将供液装置和蠕动泵连接，整个系统除了蠕动泵和应力机构外，全部放置于恒温水浴锅内。应力机构是通过旋转两侧螺母使得上模块产生一定的下压力，弹簧起到支撑作用，上模块产生的压力通过弧形压片作用在试样上，下模块的压力传感器接收到压力，压力通过数显仪表显示出来，可以根据实验要求来设置压力数值。该装置利用了力的相互性，通过螺母施加一定的下压量，压力由弧形压片作用在试样上方，试样所受到的压力作用在压力传感器，压力的数值再有数显仪表显示出来，在实验开始之前将压力的数值设定完毕。打开蠕动泵开关，液体在蠕动泵的作用下以一定的流速流经试样，和应力机构一起作用在试样上，在实验结束之后，通过旋转螺母释放应力，弹簧回弹到最初位置，取出样品进行测试和观察，最终实现应力腐蚀的试验。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1中应力机构的结构示意图；

图3为上模块的结构示意图：（a）正视图；（b）俯视图；

图4为下模块的结构示意图：（a）正视图；（b）俯视图；

图中，1.供液装置，2.蠕动泵，3.样品管，4.接头，5.试样，6.应力机构，7.恒温水浴锅，8.上模块，81.上导柱孔，82.上螺柱孔，9.下模块，91.下导柱孔，92.下螺柱孔，10.螺柱，11.螺母，12.第一空腔，13.第二空腔，14.弹簧，15.弧形压片，16.压力传感器，17.数显仪表，18.导柱，19.第三空腔，20.缺口，101.第一连接管，102.第二连接管，103.第三连接管。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本实用新型的技术方案作进一步详细说明，但不作为对本实用新型保护范围的限制。

实施例1

如图1至4所示，一种生物可降解血管支架材料的动态应力腐蚀装置，包括供液装置1、蠕动泵2、恒温水浴锅7和样品管3，蠕动泵2的两端连接有第一连接管101、第二连接管102，第一连接管101的末端伸入供液装置1的液面下，样品管3的一端通过接头4与第二连接管102相连通，样品管3的另一端通过接头4与第三连接管103相连通，第三连接管103的末端伸入供液装置1的液面下，样品管3外设有用于向样品管3内的样品提供应力的应力机构6，供液装置1、接头4和连接管均位于恒温水浴锅7内。

进一步地，所述应力机构6包括上模块8、下模块9、弧形压片15、压力传感器16和数显仪表17，上模块8、下模块9的左右两端穿设有两根螺柱10，每根螺柱10自下而上依次穿过下模块8、上模块9且螺柱10的顶端设有螺母11，上模块8可沿螺柱10上下移动，螺柱10中部穿设有弹簧14，上模块8、下模块9内围绕螺柱10分别设有容纳弹簧14的第一空腔12和第二空腔13，所述弹簧14的上部位于第一空腔12内且弹簧14的顶部和上模块8顶接，弹簧14的下部位于第二空腔13内且弹簧14的底部和下模块9顶接，上模块8下端面的中部设有和样品管3相适配的弧形压片15，下模块9对应弧形压片15的位置设有第三空腔19，第三空腔19内设有压力传感器16，第三空腔19设有供导线穿过的缺口20，压力传感器16通过导线和数显仪表17相连。

进一步地，压力传感器16的上端面不低于下模块9的上端面；螺柱10的外侧设有贯穿上、下模块的导柱18。具体实施时，上模块8的左右两端设有上螺柱孔82，上螺柱孔82的外侧设有上导柱孔81，下模块9对应上导柱孔81的位置设有下导柱孔91，对应上螺柱孔82的位置设有下螺柱孔92，螺柱10自下而上依次穿过下螺柱孔92、上螺柱孔82且螺柱10的顶端设有螺母11，导柱18自下而上依次穿过下导柱孔91、上导柱孔81且导柱18的顶端伸出上模块8外。

进一步地，所述样品管3内装有试样，所述试样为管材或支架。

进一步地，所述第一连接管101、第二连接管102、第三连接管103和样品管3均为硅胶管。

所述的试样5为镁合金管材及血管支架，可直接放置于硅胶管中对其进行施加应力，测试动态应力腐蚀性能。

所述的系统中可以添加析氢管，可以沿着液体流动的方向，在应力机构6后面添加析氢管对样品的应力腐蚀进行检测。

所述的应力机构6可以在上模块8施加周期性的循环应力，模拟血管的周期应力，完成腐蚀疲劳的测试。

所述的接头4内径与管材或血管支架的外径形同，可防止试样随水流移动，方便取样。

所述的恒温水浴锅7，可以保证实验温度，控制温度在37±0.5℃。

所述的蠕动泵2包括泵体和泵头，可模拟心脏跳动，设置不同的流速。

所述的蠕动泵2泵头为多接头泵头，可同时控制多通道实验。

具体实施方案：如图1所示，试样5放入样品管3中，两端分别用接头4进行连接，将应力机构6安置在样品5的位置；在图2中，用扳手旋转螺母11，产生的力作用在上模块8和弹簧14上，同时上模块8产生一定的下压量，弧形压片15随着上模块8向下移动，产生一定的压力作用在试样5上，试样5同样也产生一个向下的压力并作用在压力传感器16，压力传感器16受到的压力值通过数显仪表17显示出压力的数值，导柱18保证整个结构在竖直方向的完整性，并保持上模块8、下模块9的水平，确保压力值是垂直作用在样品上。除蠕动泵2、应力机构6及少量硅胶管外，其余装置全部放在恒温水浴锅7内，将压力值设置完成之后，打开蠕动泵2，使得液体快速充满整个循环流动系统，即开始动态应力腐蚀试验，在试验时间完成后松开螺母11，上模块8在弹簧14的作用下回弹，取出试样5进行测试和观察。

在本实施例中，上模块8和下模块9均为尼龙pa66材质；导柱为不锈钢材质；弹簧14为线径3mm锰钢压簧，弹簧14直径为20mm，长度为70mm；螺柱10长度为120mm；螺母11内径为8mm；数显仪表为bscc型号为xmt808-i智能显示仪。

供液装置1为普通烧杯，内放置500ml的模拟体液。

在本实施例中，恒温水浴锅7温度在为37℃±0.5℃。

在本实施例中，蠕动泵2流速设置为10ml/min。

在本实施例时，压力值的设定要在0-6n范围内。