非晶合金血管支架制造技術(shù)的制作方法
【專利說明】
1、
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]非晶合金血管支架制造技術(shù)是利用非晶合金在熔融狀態(tài)下的良好流動(dòng)性和較高的粘度，采用高壓擠出快速冷卻成型方法，制造具有優(yōu)異的彈性、化學(xué)穩(wěn)定性和生物親和性的血管支架的技術(shù)。這種技術(shù)制造的血管支架，由多層超細(xì)的螺旋管形狀非晶合金絲線構(gòu)成，解決了現(xiàn)有鈦鎳記憶合金等材料拉制的細(xì)絲易變形、易腐蝕及血管組織易增生進(jìn)入支架內(nèi)腔等問題，從而使產(chǎn)品更輕、更柔韌、更舒適，長期使用無需更換。適用于治療人體血管狹窄的搭橋手術(shù)。其技術(shù)屬于新材料應(yīng)用領(lǐng)域。
2、
【背景技術(shù)】
[0002]非晶金屬是剛剛走出實(shí)驗(yàn)室的新材料，又稱為液體金屬、或玻璃金屬。熔融狀態(tài)的金屬液體在極速(百萬分之一秒)冷卻狀況下，金屬液體中的原子因來不及移動(dòng)形成有序晶格就以無序狀態(tài)凝固成固體。這種固體被稱之為非晶金屬。由于非晶金屬固體內(nèi)部原子分布具有液體的特征，(也稱為玻璃態(tài)特征)所以，非晶金屬內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)與普通金屬內(nèi)部原子有序排列構(gòu)成晶格的微觀結(jié)構(gòu)迥異。這種金屬內(nèi)部原子分布狀態(tài)的改變，直接導(dǎo)致金屬性能發(fā)生了令人吃驚的變異。譬如，非晶金屬不存在晶格，也就沒有晶格之間的滑動(dòng)和晶格缺陷，因而非晶金屬?zèng)]有普通金屬的延展性，不會改變形狀。正因?yàn)榉蔷Ы饘賰?nèi)部金屬原子分布的處于微觀無序狀態(tài)，在宏觀上反而獲得了質(zhì)地緊密、均勻、無結(jié)構(gòu)性缺陷的玻璃態(tài)特性。這一特性決定了非晶金屬具有普通金屬難以媲美的剛性、韌性、彈性和化學(xué)穩(wěn)定性。現(xiàn)有的非晶金屬制造技術(shù)是利用原子體積相差較大的幾種金屬，按照一定的配比混合，在加熱熔融時(shí)，由于金屬原子體積相差較大，在液態(tài)下定向移動(dòng)困難，所以在凝固時(shí)難以組合形成有序晶格，從而獲得大塊非晶合金。因此，通過設(shè)計(jì)恰當(dāng)?shù)慕饘俳M分和配比，就可以在非極速冷卻條件下，得到原子呈無序狀態(tài)的大塊非晶合金。非晶合金熔融為液體時(shí)，具有較好的流動(dòng)性和較高的粘稠性，并且在凝固時(shí)，與普通金屬不同，它沒有體積膨脹或縮小現(xiàn)象，非常適于通過高壓擠出一次成型制造非晶合金產(chǎn)品。利用非晶金屬優(yōu)異的剛性、韌性、彈性和超常的化學(xué)穩(wěn)定性，不僅可以解決現(xiàn)有鈦鎳記憶合金等材料技術(shù)制造的的螺旋狀金屬絲血管支架存在的變形及腐蝕問題，而且可以使用更細(xì)的非晶合金絲制造更輕、更柔韌的血管支架，這種新型血管支架還具有較好的生物親和性，長期使用不用更換，避免了再次手術(shù)給患者帶來的痛苦。
3、

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]采用非晶合金材料，解決了現(xiàn)有鈦鎳記憶合金等材料拉制的細(xì)絲易變形、易腐蝕問題，可以使用更細(xì)的非晶合金絲制造更輕、更柔韌、使用壽命更長，無需更換的血管支架。采用高壓擠出一次成型制造非晶合金血管支架產(chǎn)品，可以實(shí)現(xiàn)熔融的非晶合金液體快速冷卻成型。采用恒溫?zé)嵊屠鋮s倉，利于擠出成型的非晶合金血管支架快速均衡冷卻及隔絕空氣，避免非晶合金血管支架在高溫狀態(tài)下發(fā)生氧化反應(yīng)。采用射流模具和螺旋水道模具可以解決非晶合金細(xì)絲成型為螺旋管形狀。采用雙層螺旋管形狀非晶合金可以增強(qiáng)血管支架管壁厚度及提高密封性，防止血管組織增生時(shí)進(jìn)入支架內(nèi)腔，堵塞血液流動(dòng)。
4、
【附圖說明】
[0004]附圖1為高壓擠出一次成型制造非晶合金血管支架設(shè)備示意圖。該設(shè)備由高頻電磁熔融系統(tǒng)、高壓擠出系統(tǒng)和快速冷卻成型系統(tǒng)構(gòu)成。高頻電磁熔融系統(tǒng)包括:非晶合金顆粒原料(1)，原料定量裝置(2)，陶瓷電磁熔融爐(3)，電磁閥(4)，高頻電源(7)。高壓擠出系統(tǒng)包括:液態(tài)非晶合金(5)進(jìn)料倉￠)，液壓裝置(8)，擠壓桿(9)。快速冷卻成型系統(tǒng)包括:射流模具(10)和螺旋水道模具(11)，循環(huán)恒溫?zé)嵊屠鋮s倉(12)。
[0005]附圖2射流模具(10)和螺旋水道模具(11)垂直剖面示意圖。射流模具(10)中心為儲液池(13)，儲液池(13)底部有射出口(14)。螺旋水道模具(11)中心為進(jìn)水口(15)，高壓液態(tài)非晶合金(5)由進(jìn)水口(15)通過環(huán)形水道(16)從另一側(cè)射入恒溫?zé)嵊屠鋮s倉
(12)的熱油中。
[0006]附圖3為非晶合金血管支架示意圖。非晶合金血管支架由直徑略大的螺旋管形狀非晶合金細(xì)絲(17)套在直徑略小的螺旋管形狀非晶合金細(xì)絲(18)外面構(gòu)成。
5、
【具體實(shí)施方式】
[0007]本發(fā)明優(yōu)化方案如下:
[0008]==》采用以鋯、鈦、鋅、鋁為主要成分的配方制備的非晶合金顆粒原料(1)經(jīng)原料定量裝置(2)向耐高溫陶瓷電磁熔融爐(3)定量填裝非晶合金顆粒原料(1)==》啟動(dòng)恒溫?zé)嵊屠鋮s倉(12)保持倉內(nèi)循環(huán)熱油溫度在攝氏400度左右；啟動(dòng)高頻電源(7)，通過環(huán)繞在陶瓷電磁熔融爐(3)外側(cè)的線圈加熱非晶合金顆粒原料(1)至熔融液體(5)狀態(tài)==》啟動(dòng)電磁閥(4)將液態(tài)非晶合金(5)注入液態(tài)非晶合金(5)進(jìn)料倉(6)==》啟動(dòng)液壓裝置(8)在1-2秒內(nèi)由擠壓桿(9)將液態(tài)非晶合金(5)快速壓縮至銅制恒溫射流模具(10)儲液池(13)，由射出口(14)形成高壓液體(5)射入位于銅制恒溫螺旋水道模具(11)中心的直徑約0.05毫米的環(huán)形水道(16)后，從另一側(cè)進(jìn)入恒溫?zé)嵊屠鋮s倉(12)的熱油中，快速冷卻成螺旋管形狀非晶合金細(xì)絲(17)或(18)==》由直徑略大的螺旋管形狀非晶合金細(xì)絲(17)套在直徑略小的螺旋管形狀非晶合金細(xì)絲(18)外面構(gòu)成非晶合金血管支架。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.非晶合金血管支架制造技術(shù)是利用非晶合金在熔融狀態(tài)下的良好流動(dòng)性和較高的粘度，采用高壓擠出快速冷卻成型方法，制造具有優(yōu)異的彈性、化學(xué)穩(wěn)定性和生物親和性的血管支架的技術(shù)方案，這種技術(shù)制造的血管支架，由多層超細(xì)的螺旋管形狀非晶合金絲線構(gòu)成，解決了現(xiàn)有鈦鎳記憶合金等材料拉制的細(xì)絲易變形、易腐蝕及血管組織易增生進(jìn)入支架內(nèi)腔等問題，從而使產(chǎn)品更輕、更柔韌、更舒適，長期使用無需更換，適用于治療人體血管狹窄的搭橋手術(shù)，其獨(dú)有的與現(xiàn)有技術(shù)不同的技術(shù)特征是高壓擠出一次成型制造非晶合金血管支架設(shè)備由包括非晶合金顆粒原料(1)，原料定量裝置(2)，耐高溫陶瓷電磁熔融爐(3)，電磁閥(4)，高頻電源(7)的高頻電磁熔融系統(tǒng)；包括液壓裝置(8)，液態(tài)非晶合金(5)進(jìn)料倉(6)，擠壓桿(9)的高壓擠出系統(tǒng)；包括射流模具(10)和螺旋水道模具(11)，恒溫?zé)嵊屠鋮s倉(12)的快速冷卻成型系統(tǒng)共同構(gòu)成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的射流模具(10)，其特征是中心為儲液池(13)，儲液池(13)底部有射出口(14)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺旋水道模具(11)，其特征是中心為進(jìn)水口(15)，高壓液態(tài)非晶合金(5)由進(jìn)水口(15)通過環(huán)形水道(16)從另一側(cè)射入恒溫?zé)嵊屠鋮s倉(12)的熱油中快速冷卻成型。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非晶合金血管支架，其特征是由直徑略大的螺旋管形狀非晶合金細(xì)絲(17)套在直徑略小的螺旋管形狀非晶合金細(xì)絲(18)外面復(fù)合構(gòu)成。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非晶合金血管支架制造技術(shù)，其特征是包括但不限于采用配方以鋯、鈦、鋅、鋁為主要成分的非晶合金顆粒原料(1)制造螺旋管形狀非晶合金細(xì)絲(17)(18)構(gòu)成非晶合金血管支架。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非晶合金血管支架制造技術(shù)，其特征是包括但不限于采用循環(huán)恒溫?zé)嵊屠鋮s倉(12)的快速冷卻成型系統(tǒng)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非晶合金血管支架制造技術(shù)，其特征是包括但不限于采用兩層套裝螺旋管形狀非晶合金細(xì)絲(17)、(18)構(gòu)成非晶合金血管支架。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非晶合金血管支架制造技術(shù)，其特征是構(gòu)成非晶合金血管支架的螺旋管形狀非晶合金細(xì)絲(17)、(18)直徑包括但不限于在0.05毫米左右。
【專利摘要】非晶合金血管支架制造技術(shù)是利用非晶合金在熔融狀態(tài)下的良好流動(dòng)性和較高的粘度，采用高壓擠出快速冷卻成型方法，制造具有優(yōu)異的彈性、化學(xué)穩(wěn)定性和生物親和性的血管支架的技術(shù)方案。這種技術(shù)制造的血管支架，由多層超細(xì)的螺旋管形狀非晶合金絲線構(gòu)成，解決了現(xiàn)有鈦鎳記憶合金等材料拉制的細(xì)絲易變形、易腐蝕及血管組織易增生進(jìn)入支架內(nèi)腔等問題，從而使產(chǎn)品更輕、更柔韌、更舒適，長期使用無需更換。適用于治療人體血管狹窄的搭橋手術(shù)。其技術(shù)屬于新材料應(yīng)用領(lǐng)域。
【IPC分類】B22D11/14, B22D11/00, B22D11/124
【公開號】CN105251955
【申請?zhí)枴緾N201510546653
【發(fā)明人】劉南林
【申請人】劉南林
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年8月24日