[发明专利]提高金属表面扩散率的方法及其应用

权利要求书

1.一种提高金属表面扩散率的方法，所述方法包括以下步骤：通过表面机械研磨处理来生成晶体表面结构。

2.一种用于在金属植入物上形成给定厚度的纳米结构的设备，所述设备包括：可分成多个空间的工作腔室、用于在每个空间中使给定量的给定尺寸的具有完全球形的球体以给定速度运动持续给定的时间的装置、用于在每个空间中连续地反复使用所述球体的装置，以及用于安装所述植入物和以给定速率旋转所述植入物以在同一碰撞点获得可变的入射角的装置，这样所述碰撞点成群地覆盖所述植入物的整个表面。

3.根据权利要求2所述的用于在金属植入物上形成给定厚度的纳米结构的设备，所述设备还包括栅栏以分隔所述工作腔室的所述空间。

4.根据权利要求3所述的用于在金属植入物上形成给定厚度的纳米结构的设备，其中，至少一个空间具有可调节的顶高。

5.根据权利要求4所述的用于在金属植入物上形成给定厚度的纳米结构的设备，所述设备还包括位于每个所述房间底部的超声发生器，以使所述球体运动，导致所述球体以随机方向运动。

6.根据权利要求4所述的用于在金属植入物上形成给定厚度的纳米结构的设备，所述设备还包括每个空间的倾斜底面以反复使用所述球体。

7.根据权利要求6所述的用于在金属植入物上形成给定厚度的纳米结构的设备，其中，所述植入物是由不锈钢和NiTi金属丝材制成的骨髓内钉、骨板、人工髋关节，等等。

8.根据权利要求6所述的用于在金属植入物上形成给定厚度的纳米结构的设备，所述设备还包括夹具或其他一些固定装置以固定所述植入物，所述夹具或其他一些固定装置安装在管内，所述管由电机通过齿轮驱动，所述管的旋转速率为0.5rpm至5rpm。

9.根据权利要求6所述的用于在金属植入物上形成给定厚度的纳米结构的设备，所述设备还包括固定装置以使NiTi金属丝材以10cm/min至40cm/min的线性速率运动。

10.根据权利要求6所述的用于在金属植入物上形成给定厚度的纳米结构的设备，其中，所述具有完全球形的球体由不锈钢或氧化锆制成，根据用户所需的所述纳米结构的厚度，所述球体的直径为0.3mm至3mm。

11.根据权利要求6所述的用于在金属植入物上形成给定厚度的纳米结构的设备，其中，所述球体的数量为：当利用超声使所述球体运动的装置不工作时，所述球体占据的表面积大于超声音极的表面的30％。

12.根据权利要求6所述的用于在金属植入物上形成给定厚度的纳米结构的设备，其中，所述球体的速率为5mps至100mps。

13.根据权利要求6所述的用于在金属植入物上形成给定厚度的纳米结构的设备，其中，对于给定的球体尺寸和构成具有给定尺寸的植入物的给定材料而言，根据用户所需的纳米结构层的厚度确定的投射时间是30秒至1800秒。

14.根据权利要求13所述的用于在金属植入物上形成给定厚度的纳米结构的设备，所述设备还包括用于调节所述球体的投射时间的装置。

15.根据权利要求6所述的用于在金属植入物上形成给定厚度的纳米结构的设备，其中，所述球体的发射源与待处理的所述植入物之间的距离为20mm至80mm。

16.根据权利要求15所述的用于在金属植入物上形成给定厚度的纳米结构的设备，所述设备还包括用于调节所述距离的装置。

17.根据权利要求6所述的用于在金属植入物上形成给定厚度的纳米结构的设备，所述设备还包括用于对所述植入物已处理区域进行局部冷却的装置。

18.根据权利要求6所述的用于在金属植入物上形成给定厚度的纳米结构的设备，其中，在使用惰性气体填充所述腔室之后执行投射步骤。

19.根据权利要求5所述的用于在金属植入物上形成给定厚度的纳米结构的设备，其中，将所述设备封闭于真空橱柜中。