[發(fā)明專利]一種易于裝配的自發(fā)熱多孔鈦基給藥霧化芯的制備方法

有效

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• 申請日: 2021-01-08
• 公開（公告）號: CN112872353B
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊芳;常慧榮;張耕秋;郭志猛;秦乾;陳存廣;祁妙;邵艷茹
• 申請（專利權(quán)）人: 北京科技大學(xué)
• 主分類號: B22F3/11
• 分類號: B22F3/11;B22F3/22;B22F5/10;B22F9/04;C22C14/00
• 代理公司: 北京市廣友專利事務(wù)所有限責(zé)任公司 11237
• 代理人: 張仲波

一種易于裝配的自發(fā)熱多孔鈦基給藥霧化芯的制備方法，屬于多孔功能材料領(lǐng)域。本發(fā)明采用卡槽式結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)多孔鈦基給藥霧化芯的裝配，通過添加合金元素提高多孔鈦基給藥霧化芯的電阻率實(shí)現(xiàn)給藥霧化芯的自發(fā)熱，通過注射成型、壓制成型和凝膠注模等技術(shù)制備出自發(fā)熱多孔鈦基給藥霧化芯。本發(fā)明中，針對傳統(tǒng)霧化芯難裝配問題，提出采用卡槽式結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)多孔鈦基給藥霧化芯的裝配，省去了傳統(tǒng)發(fā)熱電阻層材料的使用，避免了電阻絲在高溫?zé)Y(jié)過程中出現(xiàn)氧化、變脆等問題；為了實(shí)現(xiàn)給藥霧化芯的自發(fā)熱，通過添加合金元素提高多孔鈦基給藥霧化芯的電阻率，集儲藥、加熱藥油功能為一體，方便安裝，大幅度降低人工裝配成本，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)線，具有適用性高的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于多孔功能材料領(lǐng)域，提供了包括壓制成型、注射成型以及凝膠注模等多種成型方式制備易于裝配的自發(fā)熱多孔鈦基給藥霧化芯的制備方法。

背景技術(shù)

鈦不僅有較高的比強(qiáng)度、較好的抗氧化性和耐腐蝕性，還具有安全無毒、孔隙可控等優(yōu)點(diǎn)，故常被用于醫(yī)用骨架材料、過濾芯材料等。因此，以多孔鈦基材料作為霧化芯基體，依靠外接的電源動(dòng)力對藥物進(jìn)行傳導(dǎo)和霧化，具有安全無毒、抗氧化、耐腐蝕、化學(xué)穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。然而，由于鈦的電阻率低，多孔鈦基霧化芯還無法實(shí)現(xiàn)自發(fā)熱。

目前，多孔鈦基給藥霧化芯多是通過利用鎳鉻、鎳鉻鐵等發(fā)熱電阻層材料實(shí)現(xiàn)霧化芯的發(fā)熱給藥。一般來說，發(fā)熱電阻層通過焊接、印刷、一體化燒結(jié)等方式實(shí)現(xiàn)與霧化芯的結(jié)合固定，再通過焊接的方式與正負(fù)電極相連接，從而實(shí)現(xiàn)使用過程中電阻層發(fā)熱，使霧化芯達(dá)到給藥霧化的目的。但是，由于鈦的熔點(diǎn)高，多孔鈦坯體的燒結(jié)溫度高，導(dǎo)致一體化燒結(jié)過程中發(fā)熱電阻層材料因晶粒過分長大出現(xiàn)脆化，在裝配過程中極易斷裂，導(dǎo)致無法發(fā)熱；此外，使用焊接、印刷等方式實(shí)現(xiàn)與發(fā)熱電阻層及正負(fù)電極的接觸涉及大量的人力資源，生產(chǎn)效率低，不利用實(shí)現(xiàn)工業(yè)化批量生產(chǎn)。因此，如何實(shí)現(xiàn)多孔鈦基給藥霧化芯的簡易裝配及自發(fā)熱是目前發(fā)展多孔鈦基給藥霧化芯的重點(diǎn)之一。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種易于裝配的自發(fā)熱多孔鈦基給藥霧化芯的制備方法，采用卡槽式結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)多孔鈦基給藥霧化芯的裝配，省去了傳統(tǒng)發(fā)熱電阻層材料的使用，一方面省去了制備霧化芯及發(fā)熱組件的繁瑣工藝，可以避免高溫?zé)Y(jié)過程中發(fā)熱組件因晶粒過分長大而出現(xiàn)脆化斷裂等問題，實(shí)現(xiàn)了霧化芯的自發(fā)熱給藥，另一方面使得霧化器變得小巧輕便，且能根據(jù)不同身體用藥部位對霧化后藥物的顆粒尺寸要求定制滿足規(guī)格的霧化芯。同時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)給藥霧化芯的自發(fā)熱，通過添加合金元素提高多孔鈦基給藥霧化芯的電阻率，解決鈦合金自身電阻率低的問題；通過壓制成型、注射成型和凝膠注模等技術(shù)制備多孔鈦基給藥霧化芯，可實(shí)現(xiàn)霧化芯的形狀尺寸定制，設(shè)計(jì)更為自由靈活。可實(shí)現(xiàn)給藥霧化芯的個(gè)性化定制，既有工藝簡單、降低成本的優(yōu)勢，同時(shí)卡槽式裝配設(shè)計(jì)方便安裝，大幅度降低人工裝配成本，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)線，具有適用性高的優(yōu)點(diǎn)。

為了獲得上述的一種易于裝配的自發(fā)熱多孔鈦基給藥霧化芯的制備方法，其特征在于，制備步驟如下：

(1)原料混合：將鈦原料粉末、合金粉末和造孔劑按照一定的比例稱量，并放入混料機(jī)中進(jìn)行混合，混合時(shí)間為2～6h，均勻混合后獲得混合粉末。

(2)成形料制備：將步驟(1)中的混合粉末、粘結(jié)劑或溶劑根據(jù)成型需求按比例混合，采用球磨方式進(jìn)行混料，混料時(shí)間0.5～2h，獲得均勻的成形料。

(3)坯體成型：將步驟(2)中的成形料按照目標(biāo)形狀進(jìn)行成型得到霧化芯坯體；所述的坯體成型方式有壓制成型、注射成型或凝膠注模。

(4)脫脂燒結(jié)：將步驟(3)中的霧化芯坯體在250～650℃下進(jìn)行脫脂，保溫0.5～5h；隨后，在真空燒結(jié)爐中進(jìn)行真空或氬氣燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1000～1300℃，保溫60～200min，冷卻后獲得自發(fā)熱多孔鈦基給藥霧化芯。