[發明專利]用于涂覆表面的裝置、系統和方法

在審

• 申請號: 201510829557.0
• 申請日: 2015-11-25
• 公開（公告）號: CN105734637A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 青島金智高新技術有限公司
• 主分類號: C25D11/02
• 分類號: C25D11/02
• 代理公司: 青島申達知識產權代理有限公司 37243
• 代理人: 蔣遙明

相關申請的交叉引用

本申請要求2012年12月3日提交的美國臨時申請序列號61/723,773的提交日期的優先權，所述申請的公開內容以引用的方式整體并入本文。

引言

涂層和其它表面改性用于向各種裝置(包括例如可植入醫療裝置)提供有益特征，如減少的磨損和改進的生物相容性。金屬氧化物是用于各種應用中的多功能材料，包括例如用于光學涂層和作為用于骨植入物的生物相容性涂層。因此，新的涂覆技術和裝置(尤其是具有金屬氧化物涂層適用性的那些)可預期積極地影響各種重要的技術，包括例如醫療裝置制造。

概述

本公開提供通過陽極化反應在表面(特別是三維表面)的涂覆和/或改性中具有適用性的裝置、系統和方法。例如，所公開的裝置、系統和方法適用于在各種裝置(包括例如，醫療裝置)上通過陽極化形成微結構或納米結構層，例如金屬氧化物微結構或納米結構層。還提供用一個或多個微結構或納米結構層改性的裝置。

本公開的某些非限制性方面包括一種在結構的表面上形成金屬氧化物納米管的方法，所述方法包括將包括金屬的結構相對于一個或多個陰極定位，其中所述金屬是所述結構的至少0.1重量％并且所述結構與陽極相接觸；將所述結構和所述一個或多個陰極至少部分地浸入電解質溶液中；并且在所述陽極與所述一個或多個陰極之間施加電能持續足以在所述結構的表面上形成至少一個金屬氧化物納米管的一段時間。

在一些實施方案中，所述一個或多個陰極包括至少三個陰極，并且其中所述至少三個陰極圍繞所定位的結構定位。在某些實施方案中，包括金屬的結構被定位在距離所述至少三個陰極中的每個的相等距離處。在其它實施方案中，在所述陽極與所述一個或多個陰極之間施加電能的步驟包括施加基本上恒定的電壓或基本上恒定的電流持續所述時間段。在一些實施方案中，所述納米管包括金屬的氧化物，如包括鋁、鈮、鉭、鈦、鎢、鋯或其混合物的氧化物的金屬氧化物。在某些實施方案中，所述金屬氧化物包括鈦的氧化物。在某些實施方案中，金屬是所述結構的至少10重量％，包括所述結構的至少20重量％，和所述結構的至少50重量％。

在一些實施方案中，所述時間段足以在所述結構的表面上形成至少一個具有至少10nm長度的納米管。在其它實施方案中，所述時間段足以在所述結構的表面上形成至少一個具有至少100nm長度的納米管。在其它實施方案中，所述時間段足以在所述結構的表面上形成至少一個具有至少1000nm長度的納米管。

在一些實施方案中，所述至少一個納米管的直徑是至少1nm至1,000nm，包括10nm至200nm。在其它實施方案中，所述至少一個納米管的直徑是至少10nm。在其它實施方案中，所述至少一個納米管的直徑是至少100nm。在其它實施方案中，所述至少一個納米管的直徑是在1nm至100nm范圍內的直徑。

在一些實施方案中，在所述陽極與所述一個或多個陰極之間施加電能的步驟包括施加基本上恒定的電壓持續所述時間段。在某些實施方案中，基本上恒定的電壓是在約1毫伏至100千伏范圍、包括約10伏至150伏范圍內的基本上恒定的電壓。

在一些實施方案中，在所述陽極與所述一個或多個陰極之間施加電能的步驟包括施加基本上恒定的電流持續所述時間段。在某些實施方案中，基本上恒定的電流是在約1毫微微安至約100千安培范圍內的基本上恒定的電流。

在一些實施方案中，所述電解質溶液包括鋁、鈮、鉭、鈦、鎢、鋯或其混合物的化合物。一些實施方案中，所述結構包括醫療裝置或其一部分，包括支架、傳感器、動靜脈分流器、起搏器或其組合。

在一些實施方案中，所述方法包括將電解質溶液維持在基本上恒定的溫度下，包括在所述電解質溶液的冰點以上和所述電解質溶液的沸點以下的(如約10℃至約50℃范圍內的)基本上恒定的溫度。在某些實施方案中，基本上恒定的溫度是約25℃。在一些實施方案中，所述時間段是5秒至5天范圍內的時間，包括10分鐘至60分鐘范圍內的時間。

在一些實施方案中，所述結構在浸入電解質溶液中之前進行電拋光。在一些實施方案中，所述一個或多個陰極包括鋁、鈮、鉭、鈦、鎢、鋯或其合金。在其它實施方案中，所述一個或多個陰極包括石墨。