[發明專利]一種同軸復合絲材及其制造方法和用途

無效

• 申請號: 201010504595.6
• 申請日: 2010-10-08
• 公開（公告）號: CN102441222A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發明（設計）人: 張田宏;錢衛東;王建華;魏戰江;蒲忠杰
• 申請（專利權）人: 北京天地和協科技有限公司
• 主分類號: A61M25/09
• 分類號: A61M25/09;A61L29/02;B21C1/02
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王加嶺;張慶敏

技術領域

本發明涉及金屬復合加工技術領域，特別是涉及一種同軸復合絲材及其制造方法和用途。

背景技術

隨著材料科學的發展，各種性能優良的新材料不斷地出現，并廣泛地應用于各個領域。然而，科學技術的進步對材料的性能提出了更高的要求，復合材料是應現代科學技術發展涌現出的具有極大生命力的新型材料，它由兩種或兩種以上性質不同的材料，通過各種工藝手段組合而成。復合材料的各個組成材料在性能上起協同的作用，得到單一材料無法比擬的優越的綜合性能。

Ni-Ti等形狀記憶合金是新型的功能材料，具有特殊的形狀記憶效應和超彈性，加之較高的強度、抗腐蝕性和良好的生物兼容性，在醫療器械等多領域獲得了重要的應用。有些場合需要即利用此類材料的彈性和記憶效應，又需要其他材料的剛性和強度。但由于此類材料與其他材料的連接存在技術難點，目前對焊接或其他連接方式的探索還處在研究階段，其應用受到很大的限制。例如在治療冠心病的經皮冠狀動脈介入治療(percutaneous?coronary?intervention，簡稱PCI)手術中，對導管和植入器械進入人體器官起導軌和定位作用的導絲，在臨床應用上要求其近端具備一定的推送性、操控性，而遠端進入迂曲血管要求具有柔軟性和恢復性，這需要制作導絲近端的材料具有一定的剛度和硬度，制作導絲遠端的材料具有一定的彈性和柔軟性。為了達到這樣的目的，在專利US6602208中采用套管將不銹鋼和鎳鈦合金連接起來，這樣做在制造工藝上比較復雜，且管狀部位硬度較高，是導絲長度方向的一個硬結，影響了長度方向彈性的連貫性，并且，不銹鋼和鎳鈦合金絲材進入套管時需要磨細，此部位在導絲使用中存在不能完全傳遞扭轉力并存在一定的安全隱患；在特開2008-161599和特開2008-168004等專利中采用對接焊接方法將導絲主體兩部分焊接起來，對接焊接的接觸面積小，焊接接頭使用性能存在安全隱患。在專利US6039699A中公開了一種帶有柔性遠端的剛性導管導絲，將外層材料直接包裹到核材料上，此種方法會存在兩種材料結合面不夠緊密，在后續導絲遠端無心磨削過程中，兩材料過渡處會出現界面分層和局部開裂，在導絲使用中可能導致傷害血管。

發明內容

本發明的目的在于提供一種可用于制作導絲的同軸復合絲材，兼具內芯材料具有高彈性和覆層材料具有大剛性的特點。針對上述方法中兩種材料結合強度低等問題，提供一種材料復合方法和工藝，在兩材料保持自身特性的同時，實現兩材料間牢固的冶金結合，滿足導絲的使用要求。

為了達到上述目的，本發明的技術方案提供一種同軸復合絲材，包括絲材內芯(或稱芯材)和覆層，其中，內芯是高彈性、剛性小的金屬及合金材料，覆層為強度高、剛性大的金屬及合金材料，兩者同心同軸按一定比例組成一定尺寸的絲材。該同軸復合絲材的內芯為Ni-Ti系合金；或Cu-Zn合金；或Cu-Zn-X合金(X是Be、Si、Sn、Al之中的至少一種)；或Ni-Al系合金；或Ni-Cr系合金；或Fe-Mn系合金等，或包括至少一種前述金屬合金的混合材料；其覆層材料為奧氏體不銹鋼，例如SUS304、SUS316、SUS316L等，或馬氏體不銹鋼，例如SUS?403、SUS?410、SUS?420、SUS?440以及1RK91等，或是鈷基合金，例如MP35N、L605、Elgiloy(ELGILOY公司的非磁性合金，為鈷鉻鎳合金，具備高強度、可塑性和較好的機械性能)、3J21等，或包括至少一種前述金屬及合金的混合材料。

本發明的同軸復合絲材，絲材橫截面上芯材占有的面積百分比優選為30％-85％；絲材的直徑優選為0.1～0.89mm。

本發明的同軸復合絲材，是采用芯材棒料放入合適尺寸的管狀覆層材料中，經過爆炸復合、施加壓力復合或芯層材料外覆帶材焊管等方法進行復合，復合的坯料經過高溫短時退火處理后，進行多次拉拔，拉拔道次間按照覆層退火溫度和覆層厚度來計算退火時間進行管式快速退火處理，直至拉拔至所需要的尺寸。

本發明與現有技術相比，芯材與覆材之間由于棒料的復合及多次拉拔過程中模具對絲材施加的壓力，保證了覆層與內芯兩材料間具有高的結合強度，避免了在應用過程中由于無心磨削或其他加工方式導致的界面分層和局部開裂等問題。另外，由于在絲材拉拔過程中采用了管式快速退火熱處理工藝，保證了兩種材料特有的力學性能。