一种医用合金材料的体外腐蚀系统及检测方法技术方案

本发明专利技术公开了一种医用合金材料的体外腐蚀系统及检测方法。医用合金材料的体外腐蚀系统，包括：温度场供给装置，用于提供温度场，且能够对所述温度场进行温度调控；样品管，设置在所述温度场内，所述样品管为弹性管，所述样品管内设有样品放置段；应力机构，和所述样品放置段对应设置，能够通过对所述样品放置段施加挤压应力，以对所述样品放置段中的测试样品施加径向压力，所述应力机构能够调节径向压力的大小；流体场供给装置，设置在所述温度场内，所述流体场供给装置与所述样品管相连通，能够向所述样品管提供流动的腐蚀介质；流速控制器，所述流速控制器设置在所述流体场供给装置上，以调控腐蚀介质的流速。以调控腐蚀介质的流速。以调控腐蚀介质的流速。

【技术实现步骤摘要】
一种医用合金材料的体外腐蚀系统及检测方法


[0001]本专利技术涉及材料腐蚀
，特别涉及一种医用合金材料的体外腐蚀系统及检测方法。

技术介绍

[0002]目前临床上常见的植入式医疗器械主要是由不锈钢、钛基合金和钴基合金等惰性金属材料制成，而此类金属材料植入人体后将作为异物永久性存在，会产生例如毒性离子析出、内膜组织增生、局部炎症反应、机械牵拉损伤和应力遮挡效应等系列临床问题。鉴于以上原因，研究人员开发出了医用镁合金材料，该材料因其良好的生物安全性和优异的力学相容性受到了医疗行业的广泛关注，但由于该材料的腐蚀速率较快而严重制约了其在临床上的使用范围。为了更加深入的分析医用镁合金材料在人体环境内的腐蚀过程，研究人员已建立了多种模拟人体环境的体外腐蚀系统，但是现有技术只能检测流体对医用镁合金材料的腐蚀过程，而无法充分模拟人体环境对该材料植入后的动态应力腐蚀，因此不能更好的表现医用镁合金材料在人体环境内的真实腐蚀情况。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种医用合金材料的体外腐蚀系统，能够通过针对医用镁合金材料的测试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动态应力对于整个腐蚀反应的过程。
[0004]本专利技术还提出一种具有上述实施例的医用合金材料的体外腐蚀检测方法。
[0005]根据本专利技术第一方面实施例的一种医用合金材料的体外腐蚀系统，包括：
[0006]温度场供给装置，用于提供温度场，且能够对所述温度场进行温度调控；
[0007]样品管，所述样品管设置在所述温度场内，所述样品管为弹性管，所述样品管内设有样品放置段，所述样品放置段用于放置测试样品；
[0008]应力机构，和所述样品放置段对应设置，能够通过对所述样品放置段施加挤压应力，以对所述样品放置段中的测试样品施加径向压力，所述应力机构能够调节径向压力的大小；
[0009]流体场供给装置，所述流体场供给装置设置在所述温度场内，所述流体场供给装置包括储液槽和循环管路，所述储液槽用于提供腐蚀介质，所述储液槽通过所述循环管路和所述样品管相连通；
[0010]流速控制器，所述流速控制器设置在所述流体场供给装置上，以调控腐蚀介质的流速。
[0011]根据本专利技术实施例的医用合金材料的体外腐蚀系统，至少具有如下有益效果：
[0012]采用医用镁合金材料制成的骨科植入式器械和血管植入式器械在体内服役过程中主要是承受植入部位给予的径向压力作用，因此为了更好的在体外真实模拟医用镁合金材料植入后整体受到径向压力作用下的应力腐蚀行为，需要进行包括流体场、温度场、应力
场以及腐蚀介质在内的多场耦合作用下的动态应力腐蚀测试，而本申请的应力场中所施加的动态应力就是以径向压力为主，最后得到的测试结果是医用镁合金材料在动态应力作用下的腐蚀性能，这不但可以直观准确的反映医用镁合金材料的应力腐蚀性能，而且对于科学评估医用镁合金材料的实际工程应用具有重要研究意义。
[0013]根据本专利技术的一些实施例，所述应力机构包括上模板、下模板和应力调节组件，所述上模板和所述下模板相对设置在所述样品放置段的两侧，所述应力调节组件和所述上模板和所述下模板连接，能调节所述上模板和所述下模板之间的相对位置，以对所述上模板和所述下模板之间的所述样品放置段施加挤压应力。
[0014]根据本专利技术的一些实施例，所述应力调节组件包括螺柱、螺母和弹簧，所述螺柱垂直穿过所述上模板和所述下模板，并和所述螺母连接，所述弹簧套装在所述螺柱上，且位于所述上模板和所述下模板之间。
[0015]根据本专利技术的一些实施例，所述上模板和所述下模板的相对面上设有限位槽孔，所述弹簧的两端位于对应的所述限位槽孔中。
[0016]根据本专利技术的一些实施例，所述上模板和所述下模板之间设有导向柱，所述导向柱沿所述上模板和所述下模板相向运动方向设置。
[0017]根据本专利技术的一些实施例，还包括压力显示装置，所述压力显示装置包括压力传感器和数字仪表，所述压力传感器用于检测所述上模板和所述下模板之间的挤压应力，所述压力传感器和所述数字仪表电性连接。
[0018]根据本专利技术的一些实施例，所述上模板或所述下模板的挤压面上设有弹性压片，所述弹性压片和所述样品放置段对应设置。
[0019]根据本专利技术的一些实施例，所述流速控制器为蠕动泵，所述蠕动泵设置在所述循环管路上。
[0020]根据本专利技术的一些实施例，所述蠕动泵的泵头为多接头泵头。
[0021]根据本专利技术第二方面实施例的一种医用合金材料的体外腐蚀检测方法，包括以上实施例所述的医用合金材料的体外腐蚀系统，并通过如下方式进行检测；
[0022]通过所述温度场供给装置调控所述温度场的温度，使得所述温度场的温度与人体温度相同，以模拟人体温度；
[0023]将测试样品放置在所述样品放置段内以后，通过所述应力机构对所述样品放置段施加挤压应力，进而对所述样品放置段中的测试样品施加径向压力，以模拟测试样品在人体内承受径向载荷的情况；
[0024]所述流体场供给装置向所述样品管提供流动的腐蚀介质，使得腐蚀介质流经测试样品，通过所述流速控制器调控所述腐蚀介质的流速，以模拟测试样品在人体内的流体环境；
[0025]在测试过程中，当应力机构对测试样品施加径向压力出现变化时，可再次调节所述应力机构，以使得测试样品受到固定的径向压力。
[0026]根据本专利技术实施例的医用合金材料的体外腐蚀检测方法，至少具有如下有益效果：能够在体外真实地模拟医用镁合金材料植入后的应力腐蚀行为，最后得到的测试结果是医用镁合金材料在动态应力作用下的腐蚀性能，这不但可以直观准确的反映医用镁合金材料的应力腐蚀性能，而且对于科学评估医用镁合金材料的实际工程应用具有重要研究意
义。
[0027]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0028]下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步的说明，其中：
[0029]图1为本专利技术实施例的一种医用合金材料的体外腐蚀系统的结构示意图；
[0030]图2为应力机构的结构示意图。
[0031]附图标号：
[0032]温度场供给装置100；样品管200；应力机构300；上模板310；下模板320；应力调节组件330；螺柱331；螺母332；弹簧333；限位槽孔340；流体场供给装置400；储液槽410；循环管路420；流速控制器500；导向柱600；压力显示装置700；压力传感器710；数字仪表720；弹性压片800；测试样品900。
具体实施方式
[0033]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种医用合金材料的体外腐蚀系统，其特征在于，包括：温度场供给装置，用于提供温度场，且能够对所述温度场进行温度调控；样品管，所述样品管设置在所述温度场内，所述样品管为弹性管，所述样品管内设有样品放置段，所述样品放置段用于放置测试样品；应力机构，和所述样品放置段对应设置，能够通过对所述样品放置段施加挤压应力，以对所述样品放置段中的测试样品施加径向压力，所述应力机构能够调节径向压力的大小；流体场供给装置，所述流体场供给装置设置在所述温度场内，所述流体场供给装置包括储液槽和循环管路，所述储液槽用于提供腐蚀介质，所述储液槽通过所述循环管路和所述样品管相连通；流速控制器，所述流速控制器设置在所述流体场供给装置上，以调控腐蚀介质的流速。2.根据权利要求1所述的医用合金材料的体外腐蚀系统，其特征在于：所述应力机构包括上模板、下模板和应力调节组件，所述上模板和所述下模板相对设置在所述样品放置段的两侧，所述应力调节组件和所述上模板和所述下模板连接，能调节所述上模板和所述下模板之间的相对位置，以对所述上模板和所述下模板之间的所述样品放置段施加挤压应力。3.根据权利要求2所述的医用合金材料的体外腐蚀系统，其特征在于：所述应力调节组件包括螺柱、螺母和弹簧，所述螺柱垂直穿过所述上模板和所述下模板，并和所述螺母连接，所述弹簧套装在所述螺柱上，且位于所述上模板和所述下模板之间。4.根据权利要求3所述的医用合金材料的体外腐蚀系统，其特征在于：所述上模板和所述下模板的相对面上设有限位槽孔，所述弹簧的两端位于对应的所述限位槽孔中。5.根据权利要求2所述的医用合金材料的体外腐蚀系统，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：马国睿，
申请(专利权)人：珠海中科先进技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：