基于ALD技术在医疗器械上制备氧化层的节能型方法技术

基于ALD技术在医疗器械上制备氧化层的节能型方法，该方法包括以下具体步骤：S1：清洗干燥；S2：氧化物选择；S3：通入气体；S4：厚度选择；S5：固化操作；S6：抗菌处理，该发明专利技术通过原子层沉积技术，将气相交替的通入反应器病在沉积的医疗器械的表面上发生化学反应来形成薄膜的一种方法，该方法可以在植入型合金医疗器械的表面制得100‑200nm厚度的氧化层，具有很好的稳定性和致密性，改变原有植入型医疗器械的粘附性、生物相容性和血液相容性，避免植入型医疗器械在体内环境以及支架的扩张过程中出现高分子载药层的脱落和开裂的现象，和不可降解的高分子材料，对人体的技能也会造成的影响引起新的医疗问题。

Energy saving method for preparing oxide layer on medical equipment based on ALD Technology

Energy saving method of ALD preparation technology of oxide layer in the medical device based on the method comprises the following steps: cleaning and drying; S2: S1: S3: selective oxide; gas; S4: thickness selection; S5: S6: curing operation; antibacterial treatment, the invention by atomic layer deposition technique, a method of gas phase alternating into a reactor in the surface deposition of medical disease on the chemical reaction to form a thin film on the surface, this method can implantable medical devices for oxidation of alloy layer 100 200nm thickness, has good stability and compactness, change the original implantation type medical equipment the adhesion, biocompatibility and blood compatibility, implantable medical devices to avoid using drug loaded layer peeling and cracking phenomenon in the internal environment and the expansion process of the scaffold, and non degradable High polymer materials, the impact on human skills will also cause new medical problems.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及节能环保
，具体为一种基于ALD技术在医疗器械上制备氧化层的节能型方法。
技术介绍
医疗器械是指直接或者间接用于人体的仪器、设备、器具、体外诊断试剂及校准物、材料以及其他类似或者相关的物品，包括所需要的计算机软件，其中植入型医疗器械在医疗手术中被应用的渐渐多起来，任何借助外科手术，器械全部或者部分进入人体或自然腔道中；在手术过程结束后长期留在体内，或者这些器械部分留在体内至少30天以上，这些器械被认为是植入器械，随着我国植入医疗器械行业的持续发展，目前国内植入医疗器械企业已基本上能生产低端和部分中端植入医疗器械，并在生物相容性新材料研究领域取得了一定进展。但产品整体水平较低，同质化现象严重。以金属材料为基础的植入型医疗器械通过表面的改性来获得一定的延展性、弹性和刚性的特性，同时又要求有陶瓷材料的细胞粘附性、组织相容性和血液相容性等生物性能，现有的植入型医疗器械在体内环境以及支架的扩张过程中容易出现高分子载药层的脱落和开裂的现象，造成新的医疗问题，并且伴随着使用了不可降解的高分子材料，对人体的技能也会造成一定的影响。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于ALD技术在医疗器械上制备氧化层的节能型方法，以解决上述
技术介绍
中提出的现有技术中的现有的植入型医疗器械在体内环境以及支架的扩张过程中容易出现高分子载药层的脱落和开裂的现象，造成新的医疗问题，并且伴随着使用了不可降解的高分子材料，对人体的技能也会造成一定的影响的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于ALD技术在医疗器械上制备氧化层的节能型方法，该基于ALD技术在医疗器械上制备氧化层的节能型方法具体步骤如下：S1：清洗干燥：将需要制备氧化层的医疗器械挑选出来，除去表面附着的尘埃和油污等污染物，放置到特定的医疗器械清洗消毒装置中进行清洗和干燥操作；S2：氧化物选择：选择合适的氧化物，其中将氧化铝、氧化硅、氧化钛、氧化锡和氧化锌等常见的氧化物存储已备用；S3：通入气体：选择合适尺寸的夹具，经过消毒干燥后将医疗器械放置到ALD工作内腔中，调节好ALD沉积中的工作温度、载气流量和载气压力，其中工作温度设定在25-300℃，载气流量设定在500-1000sccm，将ALD工作室抽真空，并且通入惰性气体进行清扫操作；设定好各个数值后向ALD工作内腔中通入易挥发的卤化物等ALD前驱体化合物蒸汽，待化合物蒸汽稳定好再次向ALD工作内腔中通入臭氧，并且同时用氧气探测器测量氧气分压，待反应结束后向ALD工作内腔中通入惰性气体，后对ALD工作室进行吹扫清洗工作；S4：厚度选择：按照S3步骤重复操作，以此来改变医疗器械表面的沉积厚度；S5：固化操作：将S3步骤中ALD工作温度进行调节至适当的范围，将医疗器械取出，常温下放置2-4h，然后放入到固化炉中，添加氦气为介质，将固化炉升温，其中温度设定在180-200℃，在此温度下处理5-6h；S6：抗菌处理：将S5步骤中的医疗器械取出冷却，取质量比为1％-10％钛酸酯放入到搅拌容器中，加入溶解剂搅拌，并且在加入溶解剂的同时依次加入质量比为1％-10％的盐酸、水、硅化合物、质量比为0.1％-1％的分散剂、质量比为0.1％-1％的硝酸银和质量比1％-4％的硝酸锌进行充分搅拌，制得抗菌涂料，将冷却后的医疗器械放置到搅拌好的抗菌涂料溶液中，做向上和向下的均匀提拿操作，然后放置到烘干设备中进行烘干操作，其中烘干温度设定在30-80℃，将烘干后的医疗器械放置于煅烧设备中，在200-300℃的温度下煅烧20-50h，取出后自然冷却到室内温度，取出后得到具有抗菌图层和氧化物陶瓷的医疗器械。优选的，所述步骤S3中氧气探测器显示的探头电压为900-950mV。优选的，所述步骤S3中通入的惰性气体为氮气，并且在通入氮气所使用的设备上安装有节流阀，其中，节流阀的开口率控制在30％-60％。优选的，所述医疗器械为金属材质的植入型医疗器械。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：该专利技术提供的一种基于ALD技术在医疗器械上制备氧化层的节能型方法，通过原子层沉积技术，将气相交替的通入反应器病在沉积的医疗器械的表面上发生化学反应来形成薄膜的一种方法，该方法具有优异的大面积均匀性，精确简单的膜厚度的控制，通过控制循环反应的次数就可以简单的控制氧化层膜厚度，并且沉积温度较低，流量的变化对沉积效果影响不大，可以在植入型合金医疗器械的表面制得100-200nm厚度的氧化层，具有很好的稳定性和致密性，改变原有植入型医疗器械的粘附性、生物相容性和血液相容性，避免植入型医疗器械在体内环境以及支架的扩张过程中出现高分子载药层的脱落和开裂的现象，和不可降解的高分子材料，对人体的技能也会造成的影响引起新的医疗问题。附图说明图1为本专利技术工艺流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1一种基于ALD技术在脊椎内固定器上制备氧化层的方法，将脊椎内固定器取出，除去表面附着的尘埃和油污等污染物，放置到医疗器械清洗消毒装置内，开启旋转电机和清洗喷头对脊椎内固定器进行旋转清洗操作，清洗后再放置到烘干装置中进行高温烘干和灭菌操作，将干燥好的脊椎内固定器取出已备用；选择合适的氧化铝和氧化硅留以备用；使用干燥消毒后的夹具夹取脊椎内固定器放入到ALD的操作内腔中，同时将ALD沉积装置的工作温度调节到100℃，载气流量调节到500sccm，将ALD工作室抽真空，并且通入惰性气体进行清扫操作，清扫3次来保证ALD工作内腔处在洁净的状态下，避免污染物影响到脊椎内固定器制备氧化层的操作；操作设定好数值后向ALD沉积装置，向工作内腔中通入易挥发的卤化物等ALD前驱体化合物蒸汽，待化合物蒸汽稳定好再次向ALD工作内腔中通入臭氧，并且同时用氧气探测器测量氧气分压，待反应结束后向ALD工作内腔中通入惰性气体氮气，然后再次对ALD工作室进行吹扫清洗工作，到此为一个ALD沉积循环工作，可以重复多次操作，以此来改变脊椎内固定器表面的沉积厚度，其中氧气探测器显示的探头电压为900mV，并且在通入氮气所使用的设备上安装有节流阀，其中，节流阀的开口率控制在30％，用于降低排气效率，有利于第一反应气体残留部分在ALD沉积装置的反应室内；经过多次ALD沉积操作，制得合适沉积厚度的脊椎内固定器，将ALD工作温度进行调节至适当的范围，将脊椎内固定器取出，常温下放置2h，增加氧化物在脊椎内固定器上沉积的效率，然后将冷却好的脊椎内固定器放入到固化炉中，添加氦气为介质，将固化炉升温，温度设定在180℃，在此温度下固化处理5h，提高氧化物在脊椎内固定器上的粘着度；将固化处理后的脊椎内固定器取出冷却，取质量比为1％钛酸酯放入到搅拌容器中，加入溶解剂搅拌，并且在加入溶解剂的同时依次加入质量比为1％的盐酸、水、硅化合物、质量比为0.1％的分散剂、质量比为0.1％的硝酸银和质量比1％的硝酸锌进行充分搅拌，制得抗菌涂料，此抗菌涂料稳定性好、生物相容性好、无毒、无污染并且可以反复长本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于ALD技术在医疗器械上制备氧化层的节能型方法，其特征在于：该基于ALD技术在医疗器械上制备氧化层的节能型方法具体步骤如下：S1：清洗干燥：将需要制备氧化层的医疗器械挑选出来，除去表面附着的尘埃和油污污染物，放置到特定的医疗器械清洗消毒装置中进行清洗和干燥操作；S2：氧化物选择：选择合适的氧化物，其中将氧化铝、氧化硅、氧化钛、氧化锡和氧化锌常见的氧化物存储已备用；S3：通入气体：选择合适尺寸的夹具，经过消毒干燥后将医疗器械放置到ALD工作内腔中，调节好ALD沉积中的工作温度、载气流量和载气压力，其中工作温度设定在25‑300℃，载气流量设定在500‑1000sccm，将ALD工作室抽真空，并且通入惰性气体进行清扫操作；设定好各个数值后向ALD工作内腔中通入易挥发的卤化物ALD前驱体化合物蒸汽，待化合物蒸汽稳定好再次向ALD工作内腔中通入臭氧，并且同时用氧气探测器测量氧气分压，待反应结束后向ALD工作内腔中通入惰性气体，后对ALD工作室进行吹扫清洗工作；S4：厚度选择：按照S3步骤重复操作，以此来改变医疗器械表面的沉积厚度；S5：固化操作：将S3步骤中ALD工作温度进行调节至适当的范围，将医疗器械取出，常温下放置2‑4h，然后放入到固化炉中，添加氦气为介质，将固化炉升温，其中温度设定在180‑200℃，在此温度下处理5‑6h；S6：抗菌处理：将S5步骤中的医疗器械取出冷却，取质量比为1％‑10％钛酸酯放入到搅拌容器中，加入溶解剂搅拌，并且在加入溶解剂的同时依次加入质量比为1％‑10％的盐酸、水、硅化合物、质量比为0.1％‑1％的分散剂、质量比为0.1％‑1％的硝酸银和质量比1％‑4％的硝酸锌进行充分搅拌，制得抗菌涂料，将冷却后的医疗器械放置到搅拌好的抗菌涂料溶液中，做向上和向下的均匀提拿操作，然后放置到烘干设备中进行烘干操作，其中烘干温度设定在30‑80℃，将烘干后的医疗器械放置于煅烧设备中，在200‑300℃的温度下煅烧20‑50h，取出后自然冷却到室内温度，取出后得到具有抗菌图层和氧化物陶瓷的医疗器械。...

【技术特征摘要】
1.一种基于ALD技术在医疗器械上制备氧化层的节能型方法，其特征在于：该基于ALD技术在医疗器械上制备氧化层的节能型方法具体步骤如下：S1：清洗干燥：将需要制备氧化层的医疗器械挑选出来，除去表面附着的尘埃和油污污染物，放置到特定的医疗器械清洗消毒装置中进行清洗和干燥操作；S2：氧化物选择：选择合适的氧化物，其中将氧化铝、氧化硅、氧化钛、氧化锡和氧化锌常见的氧化物存储已备用；S3：通入气体：选择合适尺寸的夹具，经过消毒干燥后将医疗器械放置到ALD工作内腔中，调节好ALD沉积中的工作温度、载气流量和载气压力，其中工作温度设定在25-300℃，载气流量设定在500-1000sccm，将ALD工作室抽真空，并且通入惰性气体进行清扫操作；设定好各个数值后向ALD工作内腔中通入易挥发的卤化物ALD前驱体化合物蒸汽，待化合物蒸汽稳定好再次向ALD工作内腔中通入臭氧，并且同时用氧气探测器测量氧气分压，待反应结束后向ALD工作内腔中通入惰性气体，后对ALD工作室进行吹扫清洗工作；S4：厚度选择：按照S3步骤重复操作，以此来改变医疗器械表面的沉积厚度；S5：固化操作：将S3步骤中ALD工作温度进行调节至适当的范围，将医疗器械取出，常温下放置2-4h，然后放入到固化炉中，添加氦气为介质，将固化炉升温，其中温度设定在180...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐福春，
申请(专利权)人：天津丰茂科技有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12