[发明专利]一种无汞玻璃体温计的制作方法

说明书

技术领域

本发明属于医用玻璃体温计领域，尤其涉及一种无汞玻璃体温计及生产方法。

背景技术

体温计是用于测量体温以评价身体健康状况的一个重要的基础医疗器械，因此被人们普遍使用，市场需求量很大。然而传统的体温计是采用汞作为感温液制成汞体温计。由于汞有剧毒，暴露在环境中后对人体健康危害极大。欧洲国家早已明令禁止汞体温计的生产和使用，我国也明确规定在2016年全部禁止汞体温计的生产。目前，市场上开发了多种电子体温计用以替代汞体温计。由于电子体温计的电子元器件性能存在很大差异、使用中容易损伤、电源缺失以及难以校正的原因，家用低价电子体温计的测量误差大和使用寿命不确定，很难满足千家万户的使用需求。这就亟需开发出一种高效的能够完全替代有毒汞的新型无汞玻璃体温计。

专利010105982.6提供了镓铟锡铯铷锌六元素低共熔点液态合金作为体温计感温液。但该合金中金属铟、铯和铷含量较高，价格昂贵，增加了合金成本。同时，该专利还提出了采用一定浓度的盐酸酒精溶液作保护液来去除合金氧化物，但它仅能起到短期内保护液体合金表面光亮呈银白色，而且由于稀盐酸能溶解部分合金元素而使得合金组分遭到了破坏，影响了合金成分的稳定性；同时在合金内部引入了新的物质，包括：水和酒精；另外，剩余的盐酸和生成的相关的盐类等夹杂在合金里很难除尽，可能使镓基合金熔点升高、沉淀物增加和稳定性变差，也大大增加了灌装体温计前对感温液的极其繁琐的净化处理过程，造成体温计整个制作时间大幅度延长，生产效率降低，也使得体温计的质量和成品率均较低。

专利200610024617.2采用了一种在5℃至42℃的范围内保持稳定的液体低熔点镓铟锡钾钠合金用作体温计感温液，但是钠钾合金活性比较高，危险性高，需在惰性气体保护下使用和保存。

专利031012638.3和专利201210209297.3均提出了体温计感温液体是镓铟锡锌合金，但均未涉及到对液态镓合金的纯化。

因此，利用低熔点液态镓基合金的热胀冷缩原理制得的体温计，关键是要保证所采用的感温液体必须无毒，具备较好的稳定性，较低熔点和较好的流动性，适度的表面张力和膨胀系数，从而符合体温计的使用要求。同时，也要采用一定的处理方法和专用设备避免镓基合金感温液被氧化，以降低合金的生产成本和提高体温计的质量与成品率，满足不断增长的市场需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种无汞玻璃体温计及生产方法，传统的体温计采用水银，由于重金属水银易挥发，有毒性，带来了环境污染，影响人体健康，本发明的无汞玻璃体温计替代汞体温计。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明的目的为了改进现有技术的不足，通过改进合金配方和合金熔炼工艺方法，生产出了一种新型无毒，无腐蚀性，具有较高稳定性的低熔点液态镓基合金替代有毒的汞，作为温度计感温液，用于制作玻璃体温计。本发明的无汞体温计具有示值测量精确，使用方便，成本较低和产品质量合格率高，环境友好等特点。

本发明优势在于首先对体温计感温液合金做了改进：通过添加稀土元素，由于稀土具有脱氧和改善金属的理化性质，在镓基合金加入微量的轻稀土如镧，铈，钕中的一种或二种，可以提高合金的纯度，降低粘度和调 节表面张力。通过调整合金的配方，不仅在合金熔炼工艺阶段缩短了熔炼时间，提高了效率而且降低合金成本，使得合金在宏观上更加均匀，进一步提高了其低温稳定性，能在较低温度甚至-10℃下保持稳定的液体状态，更好地满足欧洲等市场的特殊气候要求。

然后本发明针对无汞体温计感温液镓基合金活性较高，易于吸附和接触氧继而被氧化，使得用于体温计感温液的镓基合金性能下降，从而不利于制作体温计。针对专利010105982.6采用的处理方法带来的问题，本发明提出了对合成液体镓基合金进行脱氧化处理的新方法，即在合金熔炼中对镓基合金进行一个净化过程，包括高温真空热还原，加热脱气处理等，这避免了镓基合金受酸液所污染，不会破坏合金成分，得到更加纯净的，较好稳定性的镓基合金，使灌装体温计效果更好，产品质量和成品率均得到提高。

最后，合金熔炼降温阶段，采用在真空体系下自然冷却缓慢降温，使得低熔点液体镓基合金结构性能更加稳定，宏观上能保持均匀性，用于体温计感温液，人工操作简单，易于控制。