[发明专利]镁合金血管支架表面微弧氧化制备复合陶瓷膜的方法

说明书

技术领域

本发明属于金属材料表面处理技术领域，尤其是涉及一种镁合金血管支架表面微弧氧化制备复合陶瓷膜的方法。

背景技术

管腔内支架是一种用于治疗各种管道狭窄症状疗效极好的医疗器件,随着生活水平的提高，人们对自身身体的健康也越来越重视，现代医疗中对管腔内支架的需求量也在迅速增长。但是,目前临床应用的支架还存在一些问题,除了结构设计方面需进一步优化外,更主要的是管腔内支架材料的抗腐蚀性和生物相容性有待改善的问题。因此,研究对管腔内支架材料进行表面改性处理以进一步提高其生物相容性,减少血栓形成至最低限度,彻底消除支架植入后人体排异反应和血管狭窄再发生是非常有必要的。

金属镁及其合金作为可降解支架材料的相关研究屡见报道，由于金属镁具有极低的电位,在潮湿环境且含有氯离子的情况下极易被腐蚀,因此也为其作为降解材料提供了前提,应用镁合金制成生物可降解管腔内支架成为当前研究的热点。不论从机械性能还是生物相容性来看,镁合金都是极好的人体植入材料,但是由于镁合金极不耐蚀，在人体体液和血液中,镁合金的腐蚀速度过快，降解后将失去支撑功能，导致病情再度恶化。可降解镁支架植入后,内皮化完全且迅速,少量内膜过度增生,炎症反应低，随访期内无心梗、亚急性或晚期血栓及心源性死亡事件，因此提高镁合金材料的耐蚀性能和降解后的支撑性能是解决其作为管腔内支架材料的一项关键性问题。

目前对镁合金进行微弧氧化处理时，多采用硅酸盐、磷酸盐和偏铝酸盐溶液体系作为电解液，制备的陶瓷膜在耐蚀性、硬度、耐磨性等方面均得到明显地提高。然而，随着镁合金应用范围的不断推广，对镁合金微弧氧化制备陶瓷膜的要求也不断提高，尤其是镁合金作为管腔内支架材料应用时，管腔内支架材料上微弧氧化所形成陶瓷膜的耐蚀性和韧性均需要满足进一步的要求，而现有技术制备的陶瓷膜已无法满足医学领域中对管腔内支架材料的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种镁合金血管支架表面微弧氧化制备复合陶瓷膜的方法。采用本发明的电解液和制备工艺参数，能够快速的在用于管腔内的镁合金血管支架表面获得一层均匀、致密的复合陶瓷膜，该复合陶瓷膜主要由MgF₂、Mg₂Zr₅O₁₂、t-ZrO₂和MgO相组成，其生长速度高达1.5μm/min～3.0μm/min，本发明具有高效、节能的优点，同时该复合陶瓷膜中均匀分布的1μm～2μm的微米级孔能够作为载体直接将药物运送至管腔内的病灶部位，利用表面覆盖有复合陶瓷膜的镁合金血管支架作为管腔内支架材料具有简单、快速、可靠的特点，制备的复合陶瓷膜在未进行封孔后处理时，耐中性NaCl盐雾腐蚀长达500h，耐模拟体液环境腐蚀长达2400h，断裂韧性明显提高。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种镁合金血管支架表面微弧氧化制备复合陶瓷膜的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、以去离子水为溶剂配制电解液，调节电解液的pH为8～12，然后将电解液超声处理2h～5h;每升电解液中包括含锆化合物10g～20g，焦磷酸钠10g～15g，磷酸三钠8g～15g，柠檬酸铵2g～5g，纳米二氧化锆粉体5g～10g，硝酸铈铵2g～5g；

步骤二、将待处理的镁合金血管支架置于骤一中超声处理后的电解液中作为阳极，将不锈钢板作为阴极，将表面包覆有绝缘塑料膜的不锈钢丝作为辅助阴极，控制电解液的温度为20℃～50℃，调节微弧氧化电源的脉冲频率为300Hz～1000Hz，占空比为10%～40%，电压为300V～400V，对镁合金血管支架恒压微弧氧化处理5min～10min，在镁合金血管支架表面原位生长一层均匀的复合陶瓷膜；所述镁合金血管支架与不锈钢板之间的距离为9cm～12cm，所述微弧氧化电源为直流脉冲电源。

上述的镁合金血管支架表面微弧氧化制备复合陶瓷膜的方法，其特征在于，步骤一中所述含锆化合物为氟锆酸铵、氢氧化锆、碳酸锆、碳酸锆铵、醋酸锆或锆硅酸钠。

上述的镁合金血管支架表面微弧氧化制备复合陶瓷膜的方法，其特征在于，步骤二中所述脉冲频率为500Hz～800Hz。

上述的镁合金血管支架表面微弧氧化制备复合陶瓷膜的方法，其特征在于，所述脉冲频率为650Hz。

上述的镁合金血管支架表面微弧氧化制备复合陶瓷膜的方法，其特征在于，步骤二中所述占空比为20%～30%。