[发明专利]一种抗溶血和抗血栓性能良好的用于手术心脏内的血液泵

摘要

一种用于手术心脏内的血液泵，血液泵包括一泵体和所述泵体内的叶轮，泵体包括：铸造钛合金泵体、叶轮包括铸造钛合金叶轮本体和叶轮本体外氮化钛系陶瓷材料层，通过在根据泵体接触人体细胞的种类和速度不同在泵体的内表面和外表面涂覆碳化钛系陶瓷材料和氧化锆系陶瓷材料层，提高材料的抗溶血和抗血栓等性能要求。

主权项

一种用于手术心脏内的血液泵，血液泵包括一泵体和所述泵体内的叶轮，泵体包括：铸造钛合金泵体、泵体外表面的氧化锆系陶瓷材料层和泵体内表面的碳化钛系陶瓷材料层，叶轮包括铸造钛合金叶轮本体和叶轮本体外氮化钛系陶瓷材料层，其特征在于，铸造钛合金泵体化学组成为：Zn：14.2﹪、Al：6.3﹪、Fe：4.4﹪，Si：1.1﹪、Mg 1.2﹪、Ni 0.73﹪、Cu：0.54﹪、Cd：0.25﹪、Zr：0.074﹪、Ce：0.033﹪、Mn ：0.052﹪，V：0.061﹪，B：0.082﹪，余量为Ti以及不可避免的杂质；铸造钛合金泵体制备方法：包括以下步骤：按照上述比例配制合金，合金材料熔炼、浇注：熔炼温度：1813℃，浇注温度为1754℃；脱模后，得到的泵体进行热处理：首先将泵体进行加热，升温至950℃，升温速率300℃/小时，保温6小时，后降温至650℃，降温速率100℃/小时，保温7小时，后升温至800℃，升温速率100℃/小时，保温4小时，后再次降温至450℃，降温速率50℃/小时，保温9小时，后再次降温至250℃，降温速率40℃/小时，保温6小时，后空冷至室温，之后对泵体表面进行酸洗和钝化处理，其中：酸洗液组成为（重量）：采取98%浓H₂SO₄ 43份，36.5%的HCL 17份，丙酸1.3份，乙二胺1.4份、烷基咪唑啉季铵盐11份；水11份；钝化液组成为（重量）：聚酰亚胺11份，2‑(3，4‑环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷5份，N‑(2‑氨基乙基)‑3‑氨基丙基甲基二甲氧基硅烷2.4份，氟硼酸钠10.2份，硫酸1.3份，二烷基二硫代磷酸氧钼6.4份，水26份；对钝化后泵体外表面进行涂覆氧化锆系陶瓷材料；通过涂覆在泵体外表面形成氧化锆系陶瓷材料层，氧化锆系陶瓷材料层厚度0.4mm，氧化锆系陶瓷材料层成分包括：氧化锆 52份，硼化钛23份，碳化钛 24份，氧化硅1.4份，将涂覆后的泵体进行加热，升温至750℃，升温速率250℃/小时，保温4小时，后降温至550℃，降温速率100℃/小时，保温3小时，后再次降温至250℃，降温速率75℃/小时，保温7小时，后空冷至室温，之后对泵体内表面进行涂覆碳化钛系陶瓷材料；通过涂覆在泵体内表面形成碳化钛系陶瓷材料层，碳化钛系陶瓷材料层厚度0.5mm，碳化钛系陶瓷材料层成分包括：碳化钛 90份，氮化钛16份，碳化铬 10份，氧化钛5.4份，将涂覆后的泵体进行加热，升温至600℃，升温速率200℃/小时，保温3小时，后降温至400℃，降温速率100℃/小时，保温7小时，后再次降温至100℃，降温速率50℃/小时，保温12小时，后空冷至室温，得到最终泵体，其特征在于，铸造钛合金叶轮本体化学组成为Zn：8.3﹪、Al：5.2﹪、Si：3.1﹪、Cu：2.4﹪、Fe：0.63﹪，Mg：0.51﹪、Ag：0.54﹪、Cr：0.12﹪、Zr：0.054﹪、La：0.033﹪、Ta：0.032﹪，B：0.024﹪，余量为Ti以及不可避免的杂质；铸造钛合金叶轮本体制备方法：包括以下步骤：按照上述比例配制合金，合金材料熔炼、浇注：熔炼温度：1814℃，浇注温度为1753℃；脱模后，得到的叶轮本体进行热处理：首先将叶轮进行加热，升温至850℃，升温速率300℃/小时，保温7小时，后降温至700℃，降温速率100℃/小时，保温5小时，后升温至800℃，升温速率100℃/小时，保温5小时，后再次降温至450℃，降温速率50℃/小时，保温4小时，后再次降温至200℃，降温速率40℃/小时，保温5小时，后空冷至室温，之后对叶轮本体表面进行酸洗和钝化处理，其中：酸洗液组成为：采取98%浓（H₂SO₄ ）62份，36.5%的（HCL ）3份，丙酸6份，乙二胺1.3份、烷基咪唑啉季铵盐11.3份；水11份；钝化液组成为：聚酰亚胺7‑8份，2‑(3，4‑环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷5份，N‑(2‑氨基乙基)‑3‑氨基丙基甲基二甲氧基硅烷9份，氟硼酸钠11份，硫酸8.3份，二烷基二硫代磷酸氧钼21份，水27份；对钝化后的叶轮本体进行涂覆外氮化钛系陶瓷材料层；通过涂覆在叶轮表面形成外氮化钛系陶瓷材料层，氮化钛系陶瓷材料层厚度0.5mm，氮化钛系陶瓷材料层成分包括：氮化钛68份，碳化钛29份，氧化锆10份，氧化硅1.8份，将涂覆后的叶轮进行加热，升温至800℃，升温速率200℃/小时，保温5小时，后降温至550℃，降温速率100℃/小时，保温3小时，后再次降温至200℃，降温速率50℃/小时，保温7小时，后空冷至室温，得到最终叶轮。