用于提供导电性无定形不粘涂层的方法与设备技术

用导电的可弯的陶瓷材料提供导电的不粘涂层６２，同时提供显示润滑性的表面。由室温或接近室温的制造方法于基片上产生ＴｉＮ涂层，此涂层当基片是包括塑料、复合材料、金属、磁铁与陶瓷的固定材料时是无定形的，能使基片弯曲而不损伤涂层。这种涂层也可根据用途作为保形涂层用于多种基片形状。这种涂层是生物相容的，可以用于多种医疗装置。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于在室温或接近室温下，给多种能因此而受益的材料提供导电性不粘涂层(conductive non-stick coating)的方法。更具体地说，本专利技术涉及这样的方法与设备，用来将导电性不粘涂层涂布到不同的材料上，同时用来提供各种实施形式得以利用种种涂层性质，包括生物匹配性、挠性、不透射线性、抗扩散性、抗磨与抗侵蚀性、硬性、疏水能力或亲水能力、对多种材料的粘附性、灭菌能力以及化学惰性与稳定性。本专利技术的开发溯源于为了改进用于烧灼法和其他医疗方法的电手术器械，以及为长寿命的可植入血泵提生物匹配涂层，例如已发布有这样的先有美国专利，它们涉及到种种电手术刀，而其刀刃涂有不粘涂层，这样的刀片会因不粘涂层中的小孔带来不利影响，而这些小孔有时则是有意形成的，用以确保沿着刀刃有导电性。但刀片金属表面的暴露是不利的，会造成烧焦的组织粘到这样的区域上。结果使刀片很快地成为不导电的，最后报废。为了改进这种刀片，授予Blonch的美国专利No.4785807(以后简称’807专利)公开了一种电手术刀，它的刀刃经过研磨或腐蚀处理，而在此腐蚀处理过的刀刃上涂有不粘的氟代烃涂料涂层。不粘材料的涂层覆盖此刀片的表面区，用以消除或减少烧焦的组织粘附到刀片上。通过消除先有技术刀片上不粘涂层中的小孔，这样的刀片能较好地抑制烧焦组织的堆聚。但’807专利的一个主要缺点是这种不粘涂层并非特别耐用，经重复使用后将磨耗掉。实际上，这部分是由于此种不粘和非导电的涂层具有绝缘性，同时必须很薄以使射频能量可通过不粘涂层而到达组织以进行切除或烧灼。’807专利所述刀片中的另一缺点是这种不粘涂层不具挠性。电手术刀片这样就不能弯曲而严重地限制了外科医生在使用此种刀片作外科手术时的随意性，此外，这种电手术刀的弯曲会造成不粘涂层碎裂。于是此电手术刀就会很快地由于其腐蚀处理过的金属暴露而堆集上烧焦的组织，从而丧失掉此不粘涂层的任何优点。’807专利的不粘涂层还具体描述为是特氟隆(TM)。特氟隆(TM)的性质使之在切割或烧灼中需要用高的电流，这是由于必须让电流通过特氟隆(TM)到过组织。但让电流不断地流通最终将击穿特氟隆(TM)而在其涂层上留下小孔或其他缺陷。然后，烧焦的组织便开始粘附到特氟隆(TM)之下的暴露金属表面上。此外，电流由于常会集中到金属已暴露的位置处而不再均匀地流过刀片。利用特氟隆(TM)的现有技术的电手术刀的另一问题是，加热中会不利地击穿特氟隆而释放出气体氟。这种气体危害着病人与外科作业人员。上面的信息还引出了其他不粘涂层的一些问题，但这些问题却具体关系到在把不粘涂层用于外科器械上时所涉及的组织。事实上，本专利技术有众多的其他实施形式能够有利于原先开发的导电不粘涂层的特征，来解决关系到电手术器械、血泵与其他医疗装置等的问题。对于由不能良好或理想地与人体组织起反应的材料制得的现有医疗装置，还存在其他的问题。例如，移植片固定物会造成感染与血栓形成的问题，同时还会有润滑的问题。移植片固定物经过一段时间后还会结块，而人体会在移植片固定物周围形成疤痕组织。生物匹配的涂层具有更大的润滑性，使用时具有足够的挠性以随移植片固定物伸展。移植片固定物还会粘附到用来插入它们的导管上。导管本身也有润滑问题，它们有可能很难插入，特别是在其很长时。它们还会由于会变得胶粘而难以取出。用于导管上的现有涂层常不会保持于导管上，或具有生物匹配性或具有润滑性，但不具备两者，生物不匹配涂层常常是非挠性的，不能应用于挠性的塑料件如导管上。插入时的摩擦还会去掉生物上的聚合物涂层，而当暴露于流动中的流体如血液中时也会冲洗掉这种涂层。导管的前端和插入点也常会是血凝块的位置。这类问题对于气囊式导管尤为严重，这时的气囊会粘附到组织或裂开的部位上，将潜在有危险的气体释入人体内。同样重要的问题是，应知绝大多数导管采用不透射线的金属等以由X射线图像来指明导管位置。这种金属带会不利地造成导管卷曲。此金属带已知会沿导管的长向滑动，导致对体内导管位置的误读。提供了不透射线性的金属带通常很大，会给导管的插入和取出带来问题，这样的金属带还会刺激和损伤导管插过的血管内表面。用来插入导管的导引线也有润滑问题，因为导引线会形成摩擦面而阻碍插过组织。脉管分流器的插入由于组织的摩擦是一个痛苦的过程。此外，现有技术的脉管分流器由于其存在的生物匹配性问题而限制了它们的使用寿命。用于透析和糖尿病患者的针头是大直径的，常会在插入时造成剧痛和显著损伤组织。硅酮基的医疗装置如吸入式密封器、喉头切除术补偿体以及鼻用止血拴都有一些大的问题。固体硅酮发粘且有如橡胶，因而上述这类装置由于润滑有问题而难以插入和撤出。某些这类装置还会造成感染与形成血栓。套管针这种医疗装置会因具有高度润滑性的生物匹配涂层而受益。套管针是用来引入大尺寸植入物和/或外科器具的，特别是用于最小侵入的外科器具，例如针头，它们也有摩擦问题而会在插入处造成损伤。软组织植入物，如胸腔、阴茎与睾丸的植入物以及脉动式机械型血泵之类的装置，都会苦于扩散问题。在胸腔植入物的情形，由于硅酮的泄漏而带来很大的危害，对身体造成潜在的系统性伤害。在血泵情形，它们泵入的气体与流体漏出时会带来有害的副效应，同时会由于附带植入的硬件来取代损失的流体而带来不便，而且对于必须重复地到医院的病人增加了费用和麻烦。此外，流体的流入会侵蚀部件，最后导致装置失效。这类侵蚀问题也会是植入的电极、导线与起博器和电震发生器之类传感器所面临的问题。药剂容器也有侵蚀和化学反应问题，特别是那些较新的和较烈性的药剂，还有药剂通过容器扩散，包括通过用作某些药剂容器盖的橡胶塞扩散的问题。还应指出，注射器部件例如柱塞常会在引入流体时变得发粘或被揪住。通常在排出流体时要用过大的力。这些情况综合到一起由于加大了伤害的危险而减少了病人的安全性。对于避孕和OB/GYB装置也有类似的问题，这些问题是感染、形成血拴、组织增生以及摩擦造成的刺激而随后会在周围组织造成损伤。同样，移植与反摺，例如脉管移植与曲张静脉的反摺都有感染和形成血栓的问题。电极，特别是用于食道变窄、胎儿监控、脊椎硬膜以及用于切除方面的电极都有要确保对皮肤导电性的问题。电气压疗装置还会由于不适当的电磁干扰(EMI)屏蔽而造成失效。通常，这种失效涉及到将塑料和其他非金属部件用于难以屏蔽的电气组件中的结果。非医疗装置会有其他的问题，它们同样能用前述的涂层解决。例如磁铁会有氢蚀致脆而导致变质的问题。这类问题在新的高强稀土磁铁(例如钕铁硼)中是十分严竣的。这发生于氢扩散到这种材料内而导致其失效。氢蚀致脆在用到了钛和其他结构材料的飞机工业中也是问题。另一个能用上述涂层解决的问题是模具内的粘附问题。模具当前主要是由金属或陶瓷制成，使得它的制造很昂贵。盘驱动器也可从本专利技术中受益。特别是利用本专利技术的涂层可以消除EMI问题和摩擦问题。另一种可得益于这种涂层的工业是鞋袜等。聚氨酯基的足球鞋会受到高温条件造成聚合物降解最后使水蒸汽通过鞋中所用膜片而扩散的害处。集成电路苦于潮气和铁侵入而造成电路失效的问题。另一个问题是金/钛欧姆接点中所用的金的扩散问题。磁性介质也可从这种涂层中显著受益。与读/写磁头接触的材料的高温条件和物理磨损常会造成经时变质。纤维光学导管也会从这种涂层中得本文档来自技高网...

【技术保护点】
在用于磨耗环境中的基片材料上提供耐磨陶瓷涂层的方法，使得此基片材料在涂布这种耐磨陶瓷涂层过程中不变形，此方法包括下述步骤：（１）从无定形和导电性（ａｍｏｒｐｈｏｕｓ ａｎｄ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ）的过渡（ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ）金属氮化物构成的陶瓷组中选择所述陶瓷涂层，（２）用大致为室温的涂布法将耐磨陶瓷涂层涂到基片材料上而不使基片材料变形。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：库玛B阿吉特，坎威尔卡普拉塔普，B奥尔森唐，斯瓦拉玛姆古路斯瓦姆，
申请(专利权)人：迈德奎斯特产品公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]