一种生物镁合金材料的循环拉压应力腐蚀系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种生物镁合金材料的循环拉压应力腐蚀系统，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；样品测试腔室，所述样品测试腔室设置在所述温度场内，所述样品测试腔室内设有样品固定机构；循环拉压应力装置，所述循环拉压应力装置和所述样品固定结构传动连接，能够对固定在所述样品固定机构上的测试样品施加循环拉压应力；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与所述样品测试腔室相连通，能够向所述样品测试腔室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。蚀介质的流速。蚀介质的流速。

【技术实现步骤摘要】
一种生物镁合金材料的循环拉压应力腐蚀系统


[0001]本技术涉及应力腐蚀系统
，特别涉及一种生物镁合金材料的循环拉压应力腐蚀系统。

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，研究人员开发出了生物镁合金材料，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生物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，但是现有技术大多集中于单纯的流体场或应力场，缺乏对该材料在多场耦合作用下的腐蚀行为研究。
[0003]然而在实际情况中，生物镁合金材料的工作环境经常存在多场耦合作用，包括流体场、温度场、应力场以及腐蚀介质的共同作用，如骨科植入式器械在体内服役过程中受到骨组织液形成的流体场、植入部位提供的温度场、外在运动施加的应力场以及周围组织产生的腐蚀介质的共同作用。在流体场、温度场、应力场以及腐蚀介质的共同作用下，生物镁合金材料的相关性能会加速下降，导致其在服役周期内过早失效。因此如何在体外真实地模拟生物镁合金材料植入后的应力腐蚀行为，对科学评估该材料的实际工程应用具有重要研究意义。

技术实现思路

[0004]本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本技术提出一种生物镁合金材料的循环拉压应力腐蚀系统，能够模拟生物镁合金材料植入后的应力腐蚀行为。
[0005]根据本技术实施例的一种生物镁合金材料的循环拉压应力腐蚀系统，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]样品测试腔室，所述样品测试腔室设置在所述温度场内，所述样品测试腔室内设有样品固定机构；
[0008]循环拉压应力装置，所述循环拉压应力装置和所述样品固定结构传动连接，能够对固定在所述样品固定机构上的测试样品施加循环拉压应力；
[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与所述样品测试腔室相连通，能够向所述样品测试腔室提供流动的腐蚀介质；
[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]根据本技术实施例的一种生物镁合金材料的循环拉压应力腐蚀系统，至少具
有如下有益效果：
[0012]生物镁合金材料制成的骨科植入式器械在体内服役过程中的应力作用基本上是以拉应力和压应力的共同作用为主。本技术的生物镁合金材料的循环拉压应力腐蚀系统，能够为镁合金测试样品提供包含流体场、温度场、应力场以及腐蚀介质在内的多场耦合作用下的应力腐蚀过程，能够在体外真实地模拟生物镁合金材料植入后的应力腐蚀行为，对科学评估该材料的实际工程应用具有重要研究意义。
[0013]根据本技术的一些实施例，所述样品固定机构包括样品上固定台和样品下固定台，所述样品上固定台设置在所述样品测试腔室的顶部，所述样品下固定台固定在样品测试腔室的底部，所述样品上固定台能够固定测试样品的顶端，所述样品下固定台能够固定测试样品的底端，所述循环拉压应力装置至少和所述样品上固定台和所述样品下固定台之一相连接，能够至少带动所述样品上固定台和所述样品下固定台之一上下循环运动。
[0014]根据本技术的一些实施例，所述循环拉压应力装置包括循环拉压气缸和调控系统，所述循环拉压气缸至少和所述样品上固定台和所述样品下固定台之一相连接，所述调控系统和所述循环拉压气缸相连接，以调控循环拉压应力的大小和频率。
[0015]根据本技术的一些实施例，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测试腔室相连通。
[0016]根据本技术的一些实施例，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。
[0017]根据本技术的一些实施例，所述储液槽为不锈钢槽、玻璃槽或塑料槽中的一种。
[0018]根据本技术的一些实施例，所述循环管路为医用硅胶管。
[0019]根据本技术的一些实施例，所述腐蚀介质为模拟体液。
[0020]根据本技术的一些实施例，所述温度场供给装置为恒温水浴锅，所述恒温水浴锅提供的水温为37
±
0.5℃。
[0021]本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，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
[0022]下面结合附图和实施例对本技术做进一步的说明，其中：
[0023]图1为本技术实施例的一种生物镁合金材料的循环拉压应力腐蚀系统的结构示意图；
[0024]图2为本技术实施例的测试样品放置在样品测试腔室的结构示意图。
[0025]附图标号：
[0026]温度场供给装置100；样品测试腔室200；样品固定机构300；样品上固定台310；样品试样下固定台320；循环拉压应力装置400；循环拉压气缸410；调控系统420；空气压缩机421；气压调节阀422；电磁阀423；流体场供给装置500；储液槽510；循环管路520；流速控制器600；测试样品700。
具体实施方式
[0027]下面详细描述本技术的实施例，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，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
[0028]在本技术的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
[0029]在本技术的描述中，多个指的是两个以上。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
[0030]本技术的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属
技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本技术中的具体含义。
[0031]参照图1和图2所示，本技术实施例的一种生物镁合金材料的循环拉压应力腐蚀系统，包括：
[0032]温度场供给装置100，用于提供温度场，且能够对温度场进行温度调控；
[0033]样品测试腔室200，样品测试腔室200设置在温度场内，样品本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生物镁合金材料的循环拉压应力腐蚀系统，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；样品测试腔室，所述样品测试腔室设置在所述温度场内，所述样品测试腔室内设有样品固定机构；循环拉压应力装置，所述循环拉压应力装置和所述样品固定结构传动连接，能够对固定在所述样品固定机构上的测试样品施加循环拉压应力；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与所述样品测试腔室相连通，能够向所述样品测试腔室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。2.根据权利要求1所述的生物镁合金材料的循环拉压应力腐蚀系统，其特征在于：所述样品固定机构包括样品上固定台和样品下固定台，所述样品上固定台设置在所述样品测试腔室的顶部，所述样品下固定台固定在样品测试腔室的底部，所述样品上固定台能够固定测试样品的顶端，所述样品下固定台能够固定测试样品的底端，所述循环拉压应力装置至少和所述样品上固定台和所述样品下固定台之一相连接，能够至少带动所述样品上固定台和所述样品下固定台之一上下循环运动。3.根据权利要求2...

【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：新型
国别省市：