CN217688692U - 一种受力状态下多孔生物医用钛合金支架电化学测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种受力状态下多孔生物医用钛合金支架电化学测试装置，包括设置于多孔钛试样两侧的第一绝缘陶瓷板和第二绝缘陶瓷板以及与多孔钛试样连接的纯钛导线，第一绝缘陶瓷板上开设有导线孔，纯钛导线贯穿从导线孔并向外延伸，第一绝缘陶瓷板上设有螺母，第二绝缘陶瓷板上设有螺丝钉，螺丝钉与螺母相互配合调节第一绝缘陶瓷板和第二陶瓷板之间的间距。该多孔钛支架测试装置所用的纯钛导线与多孔钛试样相连接，避免了电偶腐蚀的发生，模拟了生物钛合金支架腐蚀状态；上端绝缘陶瓷板穿过纯钛导线，两块陶瓷板将多孔钛试样夹住，并通过螺丝钉，螺母固定住多孔钛试样，避免其在两板间产生滑动，模拟了生物钛合金支架在人体中服役的受力模式。
Description
技术领域
本实用新型涉及电化学测试的技术领域，具体是涉及一种受力状态下多孔生物医用钛合金支架电化学测试装置。
背景技术
医用钛合金的弹性模量多处于55-110GPa范围内，而人体骨骼中的皮质和小梁骨的弹性模量范围为0.5-20GPa。较大的弹性模量会在植入体与人体组织连接的界面引起“应力屏蔽”效应，长期以往将造成骨组织退化，植入体松动。而且钛合金坚硬致密的表面在生物介质中难以与周围组织形成牢固的骨整合。基于上述问题，多孔医用钛合金应运而生。
但是由于生物医用钛合金支架在人体处于受力状态，而普通的对多孔钛支架的电化学试验并没有加入这一因素，这使得测试结果有一定局限性，所以模拟受力状态下的多孔钛合金支架的测试装置尤为重要。
实用新型内容
鉴于上述问题，本实用新型提供了一种受力状态下多孔生物医用钛合金支架电化学测试装置，以改善上述问题。
为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种受力状态下多孔生物医用钛合金支架电化学测试装置，用于测试多孔钛试样，包括设置于多孔钛试样两侧的第一绝缘陶瓷板和第二绝缘陶瓷板以及与多孔钛试样连接的纯钛导线，第一绝缘陶瓷板上开设有导线孔，纯钛导线贯穿从导线孔并向外延伸，第一绝缘陶瓷板上设有螺母，第二绝缘陶瓷板上设有螺丝钉，螺丝钉与螺母相互配合调节第一绝缘陶瓷板和第二陶瓷板之间的间距。
在一些实施方式中，纯钛导线向外延伸与电化学工作站连接。
在一些实施方式中，螺母的数量为4个，螺母分布于第一绝缘陶瓷板的四个角，螺丝钉的数量为4个，螺丝钉分布于第二绝缘陶瓷板的四个角，螺丝钉与螺母一一对应并通过螺纹连接。
在一些实施方式中，第一绝缘陶瓷板的四个角开设有与螺母适配的第一安装孔，螺母铆合于第一安装孔，第二绝缘陶瓷板的四个角开设有与螺丝钉适配的第二安装孔，螺丝钉铆合于第二安装孔。
在一些实施方式中，导线孔设置于第一绝缘陶瓷板中央。
与现有技术相比，本实用新型提供了一种受力状态下多孔生物医用钛合金支架电化学测试装置，具备以下有益效果：
本实用新型提出的受力状态下的多孔钛支架测试装置实际使用时整个装置处于人体模拟液中，充分模拟生物钛合金支架的服役环境，避免了非人体体液成分的电解质对腐蚀结果的影响；纯钛导线与多孔钛试样相连接，避免了电偶腐蚀的发生，模拟了生物钛合金支架腐蚀状态；上端绝缘陶瓷板穿过纯钛导线，两块陶瓷板将多孔钛试样夹住，并通过螺丝钉，螺母固定住多孔钛试样，避免其在两板间产生滑动，模拟了生物钛合金支架在人体中服役的受力模式；陶瓷板的材质为硅酸盐，所用的螺丝钉，螺母材质为不锈钢，在通电时不参与腐蚀反应，无腐蚀产物，避免了产生扰乱多孔钛试样所处模拟人体体液电解质的成分，避免了后续实验结果的不准确性。
附图说明
图1为本实用新型的一种受力状态下多孔生物医用钛合金支架电化学测试装置的结构示意图；
图2为本实用新型的一种受力状态下多孔生物医用钛合金支架电化学测试装置的结构示意图；
图3为本实用新型的一种受力状态下多孔生物医用钛合金支架电化学测试装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1、图2和图3，本实用新型提供了一种技术方案：
受力状态下的多孔生物医用钛合金支架电化学测试装置，包括多孔钛试样1、第一绝缘陶瓷板2、第二绝缘陶瓷板3、纯钛导线4、螺母6以及螺丝钉7；其中，第一绝缘陶瓷板2上开设有导线孔5，纯钛导线4贯穿从导线孔5并向外延伸，多孔钛试样1被固定在第一绝缘陶瓷板2和第二绝缘陶瓷板3之间，第一绝缘陶瓷板2和第二绝缘陶瓷板3通过四对螺丝钉7和螺母6铆合静止；所述多孔钛试样1在第一绝缘陶瓷板2和第二绝缘陶瓷板3中间保持静止状态；所述多孔钛试样1通过可调节的第一绝缘陶瓷板2和第二绝缘陶瓷板3的间距受到应力挤压，纯钛导线4与电化学工作站连接；其中，多孔钛试样1通过3D打印技术制造，材质为Ti-6Al-4V；螺丝钉7和螺母6材质为不锈钢；第一绝缘陶瓷板2和第二绝缘陶瓷板3材料为硅酸盐。
本发明的一种受力状态下的多孔生物医用钛合金支架电化学测试方法，具体步骤如下：
步骤是先将预处理过后的多孔钛试样1与纯钛导线4贯穿连接，以及在第一绝缘陶瓷板2上的对应位置开设与螺母6适合的第一安装孔，第二绝缘陶瓷板3上的对应位置开设与螺丝钉7的孔洞第二安装孔，再将多孔钛试样1用第一绝缘陶瓷板2和第二绝缘陶瓷板3夹住，其中纯钛导线4贯穿第一绝缘陶瓷板2的导线孔5，然后用螺母6铆合第一绝缘陶瓷板2，螺丝钉7铆合第二绝缘陶瓷板3以固定多孔钛样品1，并通过螺丝钉7和螺母6配合调节第一绝缘陶瓷板2和第二绝缘陶瓷板的间距使多孔钛样品1受应力，来模拟人体内支架的受力状态；最后将调整好的整个装置放置在人体模拟液中，其中纯钛导线4与电化学工作站相连，整个装置作为工作电极，随之进行一系列电化学测试。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种受力状态下多孔生物医用钛合金支架电化学测试装置，用于测试多孔钛试样(1)，其特征在于：包括设置于所述多孔钛试样(1)两侧的第一绝缘陶瓷板(2)和第二绝缘陶瓷板(3)以及与所述多孔钛试样(1)连接的纯钛导线(4)，所述第一绝缘陶瓷板(2)上开设有导线孔(5)，所述纯钛导线(4)贯穿从所述导线孔(5)并向外延伸，所述第一绝缘陶瓷板(2)上设有螺母(6)，所述第二绝缘陶瓷板(3)上设有螺丝钉(7)，所述螺丝钉(7)与所述螺母(6)相互配合调节所述第一绝缘陶瓷板(2)和所述第二绝缘陶瓷板(3)之间的间距。
2.根据权利要求1所述的一种受力状态下多孔生物医用钛合金支架电化学测试装置，其特征在于：所述纯钛导线(4)向外延伸与电化学工作站连接。
3.根据权利要求1所述的一种受力状态下多孔生物医用钛合金支架电化学测试装置，其特征在于：所述螺母(6)的数量为4个，所述螺母(6)分布于所述第一绝缘陶瓷板(2)的四个角，所述螺丝钉(7)的数量为4个，所述螺丝钉(7)分布于所述第二绝缘陶瓷板(3)的四个角，所述螺丝钉(7)与所述螺母(6)一一对应并通过螺纹连接。
4.根据权利要求3所述的一种受力状态下多孔生物医用钛合金支架电化学测试装置，其特征在于：所述第一绝缘陶瓷板(2)的四个角开设有与所述螺母(6)适配的第一安装孔，所述螺母(6)铆合于所述第一安装孔，所述第二绝缘陶瓷板(3)的四个角开设有与所述螺丝钉(7)适配的第二安装孔，所述螺丝钉(7)铆合于所述第二安装孔。
5.根据权利要求1所述的一种受力状态下多孔生物医用钛合金支架电化学测试装置，其特征在于：所述导线孔(5)设置于所述第一绝缘陶瓷板(2)中央。
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2022
- 2022-07-13 CN CN202221813605.9U patent/CN217688692U/zh active Active
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