[发明专利]存储形状记忆合金的方法

说明书

本发明涉及使得由一种形状记忆合金制成的产品记住两种几何状态的工艺方法。本发明还涉及到如何将这种工艺方法应用到产品上，该产品将被固定在另一个元件上，且随后将从该产品上拆卸下来。本发明还涉及将这种工艺方法应用到医学、牙医学以及兽医学等领域中的产品上。

形状记忆合金，也称之为SMA，是一种现有技术。由于有这种记忆效应，一种在第一温度进行变形处理后的材料将会在其温度回复到第二温度时恢复到其初始形状。这种效应是由于在奥氏体固相和同样为固相的马氏体相之间存在的热弹性转变所导致的。

有多种不同的现有合金都可表现出这种效应。

将这些合金的这种效应应用到医学领域也是众所周知的，特别是生产用于骨头元件的连接部件或联结夹。关于这种记忆材料的应用的描述可参考FR-A-2700464。

需要指出的是，在此以说明性的方式通过本发明在医学领域部分的应用对本发明进行说明。

当前，形状记忆合金在医学领域部分的应用还限于将产品固定到元件上，还不能够进行将所述的产品从该元件上拆卸下来的下一阶段。例如，在人体移植方面，目前采用记忆合金有利于插入但是毫不利于记忆合金的拆除，而拆除目前也不太受到人们的关注。

本发明的目的是为了提出一种处理具有记忆效应的产品的工艺方法，通过这种效应，首先能够将这种相关的产品贴到一个元件上，其次，能够将所述产品从所述元件上拆下来。因此，本发明的目的是为了提出一种工艺方法，该工艺方法不象现有技术所述的那样只记忆一种几何状态，而是使得由一种形状记忆合金制得的产品能记忆两种几何状态。

为此，本发明的工艺方法包括：

a)通过对所述的产品进行作用而使所述合金具有第一几何状态，使之在第一温度下达到第一状态并使之在第一温度下保持第一状态，然后

b)通过对所述的产品进行作用而使所述合金具有第二几何状态，使之在第二温度下达到第二状态并使之在第二温度下保持第二状态。

如果所研究的产品是将要置于一种生物体中的植入物，就可以通过使该植入物处于两种几何状态中的其中一种状态而将该植入物植入，该状态可以通过提供必要的热量而使得该植入物达到与该状态相应的温度而实现。可以通过使该植入物处于另一种状态而将该植入物拆卸下来，该状态可以通过提供必要的热量而使得该植入物获得与该另一状态相应的温度而实现。

需要指出的是，植入时的几何状态与所述植入物作用在一元件上的状态相应，例如另一个植入物，身体的另一个成分或部位，从而将其自身固定在该元件上。至于拆卸时的几何状态，其要与所述植入物恢复到其植入之前所处的初始状态或所处的类似状态相应。

因此，由于植入物被做成一种受过培养的合金而具有两种显著的几何状态，这使得植入物能够在一种状态下植入并使其在另一种状态下能被拆下。

所采用的合金例如是一种镍或钛合金，或者是一种由所述合金进行加强后的复合材料。

例如，所考虑的两个温度中的最高温度在+37℃到+55℃范围之间，而最低的温度在+30℃和-30℃之间。

如果本发明用于医学领域，最高温度可以通过透热刀来实现，而最低温度可以通过生理血浆、cryode等来实现。

根据本发明的另一个特征，所述的方法包括在使所述合金记住第一几何状态之后且在使所述合金记住第二几何状态之前对所述产品进行精加工。该精加工步骤可包括对该产品进行抛光，例如通过砂子打磨进行抛光。

为了防止所述记忆合金中所含的镍与人体接触，精加工步骤可以包括施加一层薄的保护膜，该保护膜的厚度在例如1-5微米的范围内。

这层膜可以由下面其中一种材料制成：

碳化镍

氧化铝

二硫化钼

碳氮化钛(腈化钛)，

镍、钛以及铝的三元材料

氮化铬

非晶态的黑金刚石

碳化钛

氮化钛等

这些保护膜例如是一种在低温下通过对所述产品进行氮化所获得的薄层。它可以通过离子轰击或通过气相沉积方式进行。

需要指出的是，在低温下进行氮化处理的作用除了对人体起保护作用外，还能够增大合金在冷热状态下的记忆力。

而且，因为这种氮化处理能更快地获得一种非常好的表面状况，因此这种氮化处理缩短并因此简化了对未被精加工的该产品进行抛光的步骤。这种氮化处理也制出了受到摩擦或负载作用的部分。