耐腐蚀永磁体和包括该磁体的血管内血泵制造技术

本发明专利技术涉及一种耐腐蚀永磁体，一种用于生产耐腐蚀永磁体的方法，和包括该磁体的血管内血泵。该磁体由于包括第一层结构和可选的在第一层结构上的第二层结构的复合涂层而耐腐蚀。每个层结构包括无机层、在所述无机层上的连接层和由聚(2

【技术实现步骤摘要】
耐腐蚀永磁体和包括该磁体的血管内血泵
[0001]分案申请
[0002]本申请是申请号为201980031228.8，申请日为2019年4月17日，专利技术名称为耐腐蚀永磁体和包括该磁体的血管内血泵的专利技术专利申请的分案申请。


[0003]本专利技术涉及永磁体的腐蚀防护。特别地，本专利技术涉及具有使磁体耐腐蚀的保护涂层的永磁体，以及涉及制造耐腐蚀永磁体的方法。本专利技术还涉及包括具有创造性的耐腐蚀永磁体的血管内血泵。虽然本专利技术适用于各种永磁体，但优选稀土永磁体，尤其优选钕铁硼(NdFeB)永磁体。

技术实现思路

[0004]血管内血泵支持患者血管内的血液流动。血管内血泵经皮插入例如股动脉，并通过身体的血管系统引导到目的地，例如心脏的心室。
[0005]血泵通常包括具有血流入口和血流出口的泵壳体。为了使血液从血流入口流向血流出口，叶轮或转子围绕旋转轴线可旋转地支撑在泵壳体内，叶轮上设有一个或多个叶片，用于输送血液。
[0006]图1示出了示例性的血泵。图1是示例性的血管内血泵10的示意性纵向截面图。血泵具有马达部分11和泵部分12，它们一个在另一个后面同轴布置，并形成杆状结构形式。泵部分由柔性抽吸软管(未示出)延伸，该软管在其端部和/或在其侧壁上有用于使血液进入泵的开口。血泵10的背向抽吸软管的端部连接至导管14，可选地与用于将血泵导向其目的地的导丝结合。
[0007]图1所示的示例性血管内血泵具有牢固地相互连接的马达部分11和泵部分12。马达部分11具有细长的壳体20，电动马达21被容纳在其中。电动马达具有转子和定子。定子是马达的电磁电路的静止部分，而转子是运动部分。转子或定子中的一个包含导电绕组，而另一个则包含永磁体。在绕组中流动的电流会产生与永磁体的磁场相互作用的电磁场，从而产生使转子旋转的力。在图1的示例性血泵中，电动马达21的定子24以通常的方式具有许多周向分布的绕组以及在纵向方向上的磁返回路径28。它牢固地连接到马达外壳。定子24围绕连接至马达轴25的转子1，并由在作用方向磁化的永磁体组成。马达轴25在马达壳体20的整个长度上延伸，并从后者的远端向外突出。那里装有叶轮34，叶轮34具有从其突出的叶片36或泵叶片，叶片在管状泵壳体32内旋转，该泵壳体又牢固地连接至马达壳体20。
[0008]马达壳体20的近端具有密封地附接到其上的柔性导管14。在本公开中，“近端”和“远端”表示相对于插入血管内血泵的医生的位置，即远端在叶轮侧。电缆23穿过导管14延伸，用于向电动马达21供电和控制电动马达21。另外，净化流体线29延伸穿过导管14，其穿过马达壳体20的近端壁22。净化流体(用粗体箭头示意性地表示)通过净化流体线29进入马达壳体20的内部，流过转子1和定子24之间的间隙26，并在马达壳体的远端通过端面30流出。净化压力的选择，使其高于当前的血压，从而防止血液渗入马达壳体。根据应用情况，在
建立压力的马达处，净化流体的压力在300mmHg至1400mmHg之间。
[0009]很适合作为净化流体的是一种黏度高于水的黏度(37℃时η＝0.75mPa
·
s)的流体，特别是37℃时黏度为1.2mPa
·
s或更高的净化流体。例如，可以使用5％至40％的注射用葡萄糖水溶液，但是生理盐水溶液也是合适的。
[0010]在叶轮34旋转时，血液(由未填充的箭头示意性地示意)通过泵壳体32的端面吸入口37被抽吸并且在泵壳体32内沿轴向向后输送。血液通过泵壳体32的出口开口38从泵部分12流出，并进一步沿着马达壳体20流出。也可以沿反向输送方向操作泵部分，同时血液沿着马达壳体20被吸入并从开口37排出。
[0011]马达轴25一方面安装在位于马达壳体的近端处的径向轴承27中，另一方面安装在位于马达壳体的远端处的径向轴承31中。此外，马达轴25也轴向安装在轴向轴承39中。如果血泵也用于输送血液或仅用于反向输送血液，则在马达壳体20的近端也/仅以相应的方式设置相应的轴向轴承39。
[0012]需要强调的是，上述的血泵仅仅是一个例子，本专利技术也可应用于包括电动马达，即需要永磁体的不同的血泵。
[0013]血管内血泵必须满足许多要求。由于它们在生命体内的位置，它们应尽可能小。当前使用的最小的泵具有大约4mm的外径。然而，这些泵必须在人体血液循环中输送大量流量的血液。因此，小型泵必须是高性能发动机。
[0014]此外，植入式血泵不得对其生物环境，如待泵的血液和周围组织产生有害影响。因此，从广义上讲，泵应该是生物相容的，即，它们不应包含或产生任何可能有害于人体或其成分的潜在有害物质或大量热量。
[0015]另外，泵的更换对患者来说是有负担的。由此可见，当然还有经济上的考虑，血管内血泵应具有较长的使用寿命。
[0016]血管内血泵的材料与设计必须适当地选择，并特别适合于满足这些不同的需求。
[0017]重要的是，必须为电动马达选择合适的永磁体。关于泵的效率和寿命，磁体应具有强磁场，即高剩磁，高抗退磁性，即高矫顽力和高饱和磁化强度。在这方面，稀土永磁体，特别是具有钕作为稀土金属的永磁体，尤其是钕铁硼(NdFeB)永磁体是首选磁体。也可以使用其他稀土类铁硼永磁体。
[0018]磁体越强，在仍能产生足够的旋转力的同时，磁体就越小。因此，磁体越强，电动马达可以越小。钕铁硼永磁体是目前可获取的最强的永磁体。它们似乎是用于血管内血泵的理想选择。
[0019]众所周知，稀土金属基磁体(例如NdFeB磁体)的磁性能取决于所用的特定合金成分，微观结构和制造技术。NdFeB磁体既可以作为聚合物粘结磁体提供，也可以作为烧结磁体提供。烧结磁体的磁性能优异。它们是通过将原材料合金化，研磨成粉末，压制和烧结而制备的。在制备过程中或制备完成后，会施加外部磁场以使材料磁化。一种研究得很好的磁体是一种细晶烧结材料，其中Nd2Fe
14
B晶体被一层特别富含钕的薄层所包围。
[0020]尽管钕铁硼磁铁具有磁性，使其特别适合用于血管内血泵的电马达，但它们也具有严重的缺点。即以钕、铁、硼为主要成分的市售钕铁硼磁体，特别是晶界处具有非常活跃的富钕相的烧结钕铁硼磁体，极易受到腐蚀。例如，磁体可能会被空气中的氧气和水分腐蚀，尤其是但不仅限于晶界处。腐蚀导致磁性能大大降低，并且如果在使用磁体的同时腐蚀
继续进行，则使用磁体的血泵的性能会下降。这种现象由于钕铁硼磁体倾向于充当腐蚀产物的海绵，破坏结构，导致磁体表面的碎片脱落，最终导致磁体破碎而加剧。
[0021]不幸的是，易腐蚀是所有稀土金属的共同性质。因此，所有基于稀土金属的永磁体都有不可避免的腐蚀倾向，正如上面解释的钕铁硼磁体。对于目前可用的磁体，可以说，作为经验法则，磁体越强，其腐蚀的可能性越大。
[0022]在血管内血泵中，磁体必须在腐蚀性环境中工作，即在转子和定子之间流动的净化流体中工作(见图1)。如上所述，净化流体通常是水性流体，可能是含有氯化物的流体。氯化物对稀土金本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐腐蚀永磁体，包括
‑
磁体本体，和
‑
设置在所述磁体本体的表面上并覆盖所述磁体本体的表面的复合涂层，所述复合涂层包括在所述磁体本体上的第一层结构，和可选的在所述第一层结构上的第二层结构，每个层结构包括，按照下述的顺序，
‑
无机层，
‑
在所述无机层上的连接层，
‑
由聚(2
‑
氯
‑
对二甲苯)在所述连接层上形成的有机层，其中，
‑
所述第一层结构的所述无机层或者包括在所述磁体本体上的铝层，或者包括：在所述磁体本体上的铝层并且包括在所述铝层上的氧化铝层，和
‑
所述第二层结构的所述无机层包括铝层或氧化铝层中的至少一层，且
‑
所述复合涂层具有至少一个氧化铝层。2.根据权利要求1所述的磁体，其中在所述第一层结构和所述第二层结构之间设置有连接层。3.根据权利要求1或2所述的磁体，其中所述第二层结构的所述无机层是氧化铝层。4.根据权利要求1或2所述的磁体，其中所述磁体本体是烧结磁体本体。5.根据权利要求1或2所述的磁体，其中所述磁体本体是稀土金属铁硼永磁体。6.根据权利要求1或2所述的磁体，其中所述磁体本体是杆状的，其所有边缘都是圆形的。7.根据权利要求1或2所述的磁体，其中形成所述连接层的至少一个的连接剂选自硅烷，以及具有硫醇、膦或二硫基的硅烷。8.根据权利要求7所述的磁体，其中所述连接剂选自3
‑
(2
‑
吡啶基乙基)硫丙基三甲氧基硅烷，3
‑
(4
‑
吡啶基乙基)硫丙基三甲氧基硅烷和2
‑
(二苯基膦基)乙基三乙氧基硅烷。9.根据权利要求1或2所述的磁体，其中所述第一层结构的所述铝层的厚度为0.5μm至15μm，或1μm至10μm，或1μm至5μm。10.根据权利要求1或2所述的磁体，其中所述第一层结构的所述氧化铝层的厚度为50nm至200nm，或80nm至120nm。11.根据权利要求1或2所述的磁体，其中所述第一层结构的所述铝层和所述氧化铝层的总厚度在5μm至15μm的范围内。12.根据权利要求1或2所述的磁体，其中所述连接层中的至少一层是单层，或者其中，所述连接层的厚度在20nm至50nm的范围内。13.根据权利要求1或2所述的磁体，其中所述第一层结构的由聚(2
‑
氯
‑
对二甲苯)形成的层的厚度在5μm至20μm的范围内。14.根据权利要求1或2所述的磁体，其中所述复合涂层的厚度不大于200μm。15.根据权利要求1或2所述的磁体，其中所述复合涂层的所有层完全在所述磁体本体的所有表面上延伸。16.根据权利要求1或2所述的磁体，其中所述第二层结构的所述铝层的厚度为0.5μm至15μm，或1μm至10μm，或1μm至5μm。
17.根据权利要求1或2所述的磁体，其中所述第二层结构的所述氧化铝层的厚度为50nm至200nm，或80nm至120nm。18.根据权利要求1或2所述的磁体，其中所述第二层结构的所述铝层和所述氧化铝层的总厚度在5μm至15μm的范围内。19.根据权利要求1或2所述的磁体，其中所述第二层结构的由聚(2
‑
氯
‑
对二甲苯)形成的层的厚度在5μm至20μm的范围内。20.根据权利要求14所述的磁体，其中所述复合涂层的厚度不大于50μm。21.一种用于生产耐腐蚀永磁体的方法，所述方法包括
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提供非磁化的磁体本体，
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通过在所述磁体本体的表面上沉积无机层，在所述无机层上沉积连接层，并在所述连接层上沉积聚(2
‑
氯
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对二甲苯)层，以在所述磁体本体上形成第一层结构，和，可选地，
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通过在所述第一层结构上沉积无机层，在所述无机层上沉积连接层，并在所述连接层上沉积聚(2
‑
氯
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对二甲苯)层，以在所述第一层结构上形...

【专利技术属性】
技术研发人员：C，
申请(专利权)人：阿比奥梅德欧洲股份有限公司，
类型：发明
国别省市：