一种钴铬合金支架电化学抛光液及其制备方法和应用与流程

本技术涉及电化学抛光，尤其是涉及一种钴铬合金支架电化学抛光液及其制备方法和应用。

背景技术：

1、近年来，心血管疾病已经严重威胁人们的生命健康，具有高患病率、高致残率、高死亡率的特点，居于疾病死亡的首位。目前，因介入治疗具有损伤小、安全性高、效果明显等优势，逐渐成为治疗心血管疾病的主要手段。冠状动脉支架是心脏介入手术中常用的医疗器械，具有疏通动脉血管的作用。

2、大多数冠状动脉支架的主要材料为钴铬合金，是将钴铬合金管材经过激光切割后形成镂空状的血管支架，具有抗腐蚀性强，力学性能优良，硬度高、韧性好、支撑力强等优点。然而，切割后的钴铬合金血管支架内外表面粗糙，存在毛刺多和不平整等现象，粗糙的支架植入人体容易造成血管内膜损伤，从而产生血栓等严重问题。

3、为了解决上述问题，需要对激光切割后的钴铬合金血管支架进行表面改性，以提高其生物相容性。在钴铬合金血管支架表面改性中，电化学抛光是一种常用的方法。该方法利用阳极工件溶解、阴极沉淀的原理，提高工件表面的平整度和完整性。能够有效改善工件表面粗糙度，让支架内外表面变得光滑平整，消除表面划痕、夹灰和细微裂纹等缺陷。与传统的机械抛光、氧化处理等技术相比，电化学抛光装置简单、效果良好且效率高，特别适合体积小，且对支架的平整度和光亮度有很高要求的血管支架进行抛光。

4、然而，传统的电化学抛光工艺虽然简单，但抛光效果差，合金表面出现明显的麻点，且使用周期短。支架在抛光过程中还会出现过腐蚀现象。现有的电化学抛光液大多含有大量的铬/磷等有毒元素，不仅对环境造成严重污染，还给废水处理带来困难。

5、因此，亟需研发一种抛光效果好，使用寿命长，光滑麻点少，配制简单、成本低的低毒环保型电化学抛光液。

技术实现思路

1、为了解决上述至少一种技术问题，开发一种抛光效果好，使用寿命长，光滑麻点少，配制简单、成本低的低毒环保型电化学抛光液，本技术提供一种钴铬合金支架电化学抛光液及其制备方法和应用。

2、一方面，本技术提供的一种钴铬合金支架电化学抛光液，包括浓硫酸、乙二醇、水、表面活性剂、添加剂以及增稠剂，所述浓硫酸、乙二醇以及水的体积比为10～20：80～90：1.5～4.0；

3、所述表面活性剂在电化学抛光液中的浓度为0.8～5.0g/l，所述添加剂在电化学抛光液中的浓度为2～6g/l；所述增稠剂在电化学抛光液中的浓度为0.5～3g/l；

4、所述增稠剂选自甲基纤维素、聚丙烯酸钠以及葡甘露聚糖中的至少一种。

5、通过采用上述技术方案，本技术采用特定的原料和配比，制得的电化学抛光液抛光效果好，能够有效改善钴铬合金支架表面的粗糙度，减少毛刺和不平整现象，提高支架的平整度和光亮度，光滑麻点少。本技术采用的原料配制简单、生产成本低，且均为低毒或无毒的环保型物质，避免了铬/磷等有毒元素的使用，从而减少了对环境和操作人员的危害。

6、本技术加入添加剂，能够优化抛光效果，提高抛光表面的平滑度和光泽度，同时保护金属表面不受腐蚀。添加剂包括增稠剂，延长了电化学抛光液的使用寿命，减少了更换频率和废液处理成本。

7、可选的，所述浓硫酸、乙二醇以及水的体积比为15：85：3。

8、通过采用上述技术方案，本技术浓硫酸、乙二醇以及水的体积比能够更好地平衡抛光液的成分，提高抛光效果和使用寿命，降低抛光液的腐蚀性。

9、可选的，所述浓硫酸的质量分数为98％。

10、通过采用上述技术方案，高浓度的硫酸能够有效地去除支架表面的杂质和氧化层，增强抛光效果。

11、可选的，所述浓硫酸和乙二醇两者的体积占总体积88％以上。

12、通过采用上述技术方案，本技术浓硫酸和乙二醇两者的体积占比，能够确保抛光液具有足够的酸度和粘度，以提供良好的抛光效果。

13、可选的，所述表面活性剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和烷基糖苷中的至少一种。

14、通过采用上述技术方案，本技术的表面活性剂具有良好的润湿、乳化和去污性能，能够提高抛光液与钴铬合金支架表面的接触效果，进一步增强抛光效果。同时，表面活性剂还能够降低抛光液的表面张力，使抛光液更好地覆盖支架表面，提高抛光效率。

15、可选的，所述表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和烷基糖苷，所述脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和烷基糖苷的重量比为1～3：1。

16、通过采用上述技术方案，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠能够与钴铬合金支架表面产生较强的吸附作用。而烷基糖苷具有较好的稳定性，能够增加抛光液的稳定性，从而提高抛光效率。脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和烷基糖苷特定的比例下，能够形成较为稳定的混合体系，提高抛光液的润湿性、乳化能力和稳定性，从而增强抛光效果。若脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠的比例过高，可能会增强抛光液的腐蚀性；若烷基糖苷的比例过高，可能影响抛光液的稳定性。

17、可选的，所述脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠的活性物含量为68～72％。

18、通过采用上述技术方案，本技术脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠的活性物含量能够提供较好的润湿、乳化和去污性能，与钴铬合金支架表面产生较强的吸附作用，从而提高抛光效果。

19、可选的，所述增稠剂包括葡甘露聚糖和聚丙烯酸钠，且所述葡甘露聚糖和所述聚丙烯酸钠的重量比为1：1～5。

20、通过采用上述技术方案，葡甘露聚糖和聚丙烯酸钠在一定的比例下，能够提供更好的增稠效果和稳定性，从而提高抛光液的使用寿命和抛光效果。若葡甘露聚糖的比例过高，可能导致抛光液的粘度过大；若聚丙烯酸钠的比例过高，可能导致抛光液的粘度过小，均会影响抛光效率。

21、可选的，所述葡甘露聚糖和所述聚丙烯酸钠的重量比为1：3。

22、可选的，所述增稠剂包括葡甘露聚糖和甲基纤维素，且所述葡甘露聚糖和所述甲基纤维素的重量比为1：1～5。

23、通过采用上述技术方案，葡甘露聚糖和甲基纤维素在一定的比例下，可以形成较为稳定的混合体系，提供更好的增稠效果和稳定性，从而提高抛光液的使用寿命和抛光效果。

24、可选的，所述葡甘露聚糖和所述甲基纤维素的重量比为1：3。

25、可选的，所述添加剂包括整平剂、光亮剂以及缓蚀剂中的至少一种；

26、所述整平剂在电化学抛光液中的浓度为0.5～2g/l；所述光亮剂在电化学抛光液中的浓度为1～4g/l；所述缓蚀剂在电化学抛光液中的浓度为1～4g/l；

27、所述整平剂选自尿素和无水硫酸钠中的至少一种；

28、所述光亮剂选自淀粉和无水葡萄糖中的至少一种；

29、所述缓蚀剂选自葡萄糖酸钠和乙二胺四乙酸四钠中的至少一种。

30、通过采用上述技术方案，本技术加入整平剂能够帮助平滑金属表面，减小表面粗糙度，提高抛光效果。加入光亮剂能够提高金属表面光泽度。加入缓蚀剂能够减缓金属腐蚀，保护金属表面不被氧化或腐蚀。

31、本技术选用合适的整平剂、光亮剂和缓蚀剂等添加剂，可以进一步优化电化学抛光液的性能和效果，提高金属表面的平滑度和光泽度，同时保护金属表面不受腐蚀。

32、第二方面，本技术提供了上述钴铬合金支架电化学抛光液的制备方法，包括以下步骤：

33、s1、边搅拌边将所述浓硫酸加入所述乙二醇中，混合，制得硫酸-乙二醇混合液；

34、s2、将水分成两份，第一份水与第二份水的重量比和所述表面活性剂、所述添加剂的总重量与所述增稠剂的重量比相同；第一份水与所述表面活性剂和所述添加剂搅拌混合，制得预混液a；第二份水与所述增稠剂在50～60℃下搅拌混合20～40min，制得预混液b；

35、s3、将所述预混液a加入所述硫酸-乙二醇混合液中，搅拌混合；在搅拌下加入所述预混液b，继续搅拌30～60min，制得电化学抛光液。

36、通过采用上述技术方案，本技术电化学抛光液的制备方法工艺简单且易于操作，分步混合使各组分混合更加均匀，可控制性强，有利于提高电化学抛光液的性能，延长使用寿命。生产过程中将部分原料预溶处理，减少生产时间，提高了生产效率。

37、第三方面，本技术提供了上述钴铬合金支架电化学抛光液在心脏介入手术用钴铬合金支架电化学抛光中的应用。

38、第四方面，本技术提供了上述钴铬合金支架电化学抛光液的抛光方法，包括以下步骤：

39、将所述电化学抛光液加热至50～60℃，将钴铬合金支架固定在铂铱合金夹具上作为阳极，浸入所述电化学抛光液内，阴极为钛合金体，接通电源，对钴铬合金支架进行电化学抛光。

40、通过采用上述技术方案，本技术的电化学抛光方法具备高效率和一致性，提高了生产效益，且操作简便，适合大规模生产。先将电化学抛光液加热至50～60℃，有助于促进电化学抛光液中各组分的活化，提高抛光效果。本技术采用铂铱合金夹具固定钴铬合金支架，这种夹具具有优良的耐腐蚀性和导电性，能够确保电流的稳定传输。

41、可选的，在电化学抛光过程中，不断改变钴铬合金支架与铂铱合金夹具的接触点。

42、通过采用上述技术方案，不断改变钴铬合金支架与铂铱合金夹具的接触点，可以避免局部过热和电流密度不均的问题，提高抛光效率。

43、可选的，所述电源为直流电流，电流密度为10～20a/dm2，抛光电压为5～20v，抛光时间为110～170s。

44、通过采用上述技术方案，在电化学抛光过程中，适当的电流密度能够提供更快的抛光速度，从而提高生产效率，同时减少过腐蚀的可能性，保证抛光质量。适当的抛光电压能够获得更好的抛光效果，避免材料损伤。适当的抛光时间可以确保钴铬合金支架得到有效抛光，而不会因过长时间的抛光导致过腐蚀或损伤。

45、综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

46、1.本技术采用特定的原料和配比，制得的电化学抛光液抛光效果好，使用寿命长，光滑麻点少。

47、2.本技术采用的原料配制简单、生产成本低，且均为低毒或无毒的环保型物质，避免了铬/磷等有毒元素的使用，从而减少了对环境和操作人员的危害。

48、3.本技术加入添加剂，能够优化抛光效果，提高抛光表面的平滑度和光泽度，同时保护金属表面不受腐蚀。

49、4.本技术电化学抛光液的制备方法工艺简单且易于操作，分步混合使各组分混合更加均匀，可控制性强，有利于提高电化学抛光液的性能，延长使用寿命。

50、5.本技术的电化学抛光方法具备高效率和一致性，提高了生产效益，且操作简便，适合大规模生产。