[发明专利]可降解人体植入材料的应力可调腐蚀装置及腐蚀测试方法

说明书

本发明公开了一种可降解人体植入材料的应力可调腐蚀装置及腐蚀测试方法，腐蚀装置包括搅拌机构、加热机构、试样固定机构、进气机构、腐蚀槽和水浴槽；加热机构包括加热电阻、传感器和温度控制器；试样固定机构包括弹簧、第一试样固定杆、第二试样固定杆、丝杆、滑块、导滑槽、拉应力传感器和数显表。本发明进行腐蚀测试时，通过丝杆带动滑块在导滑槽内移动，增加弹簧的伸长量，通过拉应力传感器和数显器获知拉应力，调整旋钮到预设施加在待测试样上的应力，并将试样浸入腐蚀介质中，同时进行温度控制，输送氧气并搅拌腐蚀介质，测试结束后排放腐蚀介质。本发明实现了在不同流速、不同氧气流量、不同应力下的动态腐蚀，提高了腐蚀试验的完整性和可靠性。

技术领域

本发明涉及可降解生物医用金属材料腐蚀领域，尤其涉及一种可降解人体植入材料的应力可调腐蚀装置及腐蚀测试方法。

背景技术

锌基可降解生物医用金属材料因其优良的力学性能和良好的生物相容性受到了广泛的关注，但因其腐蚀速率与人体所需不匹配，严重制约了其临床使用。为了更加深入了解锌基合金作为支架材料在人体内的降解过程，已有多种模拟人体血液环境的体外动态降解装置被公开。

现有技术公开了申请号为：200720075388.7的一种生物医用材料技术领域的生物医用材料体外动态腐蚀模拟装置及授权公告号为：CN207133170U的一种生物医用材料体外动态腐蚀模拟装置，这两种装置只能检测流体对样品的腐蚀过程，而对于生物植入材料承受的血管壁的应力腐蚀未能顾及，不能更真实地模拟植入材料的真实腐蚀情况。

而授权公告号为CN210626288U的一种生物可降解血管支架材料的动态应力腐蚀装置，样品管外设有用于向样品管内样品提供应力的应力机构，供液装置、接头和连接管均位于恒温水浴锅内。该技术提供了一种更符合人体血管环境的生物可降解材料体外腐蚀模拟装置，实现加应力动态腐蚀的测试。但是，该装置只能检测流体和压应力对样品的腐蚀过程，未能体现血液流速对植入材料的应力腐蚀，仍然不能更好的模拟植入体在体内的真实环境。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术的缺陷，本发明提供一种可降解人体植入材料的应力可调腐蚀装置及腐蚀测试方法，即通过针对样品施加不同的应力水平，计算其不同的腐蚀速率，从而能够更加清楚的了解拉应力和氧气流量对于整个腐蚀反应的过程。

技术方案：本发明可降解人体植入材料的应力可调腐蚀装置包括搅拌机构、加热机构、试样固定机构、进气机构、腐蚀槽和水浴槽；

加热机构包括加热电阻、传感器和温度控制器；试样固定机构包括弹簧、第一试样固定杆、第二试样固定杆、丝杆、滑块、导滑槽、拉应力传感器和数显表；

弹簧一端与拉应力传感器连接，另一端与第一试样固定杆连接，第一试样固定杆和第二试样固定杆浸入腐蚀介质中；

搅拌机构、加热机构、试样固定机构均置于腐蚀槽内，腐蚀槽置于水浴槽内。

进气机构包括减压阀、流量计、进气管、排气盘和氧气瓶，排气盘表面分布多根出气支管，排气盘置于腐蚀槽底部。

排气盘包括排气口、支排气管，支排气管上开设有孔。

传感器的一端与滑块连接，滑块在导滑槽内，导滑槽与第一试样固定杆连接，丝杆在导滑槽内并与滑块连接。

加热机构包括加热电阻、传感器和温度控制器，加热电阻和传感器置于腐蚀槽底部。

搅拌机构包括电机和搅拌桨。

本发明可降解人体植入材料的应力可调腐蚀测试方法，包括以下步骤：