生物医用压电材料极化装置及方法

摘要

本发明公开了一种生物医用压电材料极化装置及方法，所述装置包括两根阴极接线柱、阴极板、保温安全盖、提拉手柄、阳极接线柱、油浴盆、嵌套铜盘以及银片电极，所述阴极板置于油浴盆内，所述两根阴极接线柱分别垂直固定在阴极板的两端，所述提拉手柄安装在保温安全盖上，所述保温安全盖分别与两根阴极接线柱连接并盖住油浴盆；所述方法是在极化时，把嵌套铜盘固定在阴极板上，然后在嵌套铜盘中间放置好生物医用压电材料，再将银片电极置于生物医用压电材料上，把阳极接线柱放下，压住银片电极，最后通过控制油浴盆的油浴温度实现极化。本发明的生物医用压电材料极化装置避免了溅射电极涂层、银浆涂层和高温硅油渗入难以清除的污染，实现了生物材料应用的要求。

权利要求

1.生物医用压电材料极化装置，包括两根阴极接线柱、阴极板、保温安全盖、提拉手柄、阳极接线柱以及内部放有高温硅油且可稳定控制油温的油浴盆，所述阴极板置于油浴盆内，所述两根阴极接线柱分别垂直固定在阴极板的两端，所述提拉手柄安装在保温安全盖上，所述保温安全盖分别与两根阴极接线柱连接并盖住油浴盆，其特征在于：还包括上端开口的嵌套铜盘和两面抛光的银片电极；在极化时，所述嵌套铜盘固定在阴极板上并放置有生物医用压电材料，所述银片电极置于生物医用压电材料上，所述阳极接线柱压住银片电极。

2.根据权利要求1所述的生物医用压电材料极化装置，其特征在于：所述保温安全盖的顶部设置有用于放置第一温度计的第一温度计插口，所述油浴盆的底部设置有用于放置第二温度计的第二温度计插口和加热管，所述第二温度计和加热管分别与外部控温装置连接。

3.根据权利要求1或2所述的生物医用压电材料极化装置，其特征在于：所述阳极接线柱、嵌套铜盘和银片电极分别有三个或三个以上。

4.根据权利要求3所述的生物医用压电材料极化装置，其特征在于：所述每个嵌套铜盘的底部设置有凸起，所述阴极板上设置有三个或三个以上与凸起相匹配的槽孔；在极化时，通过将凸起嵌入槽孔中使每个嵌套铜盘都固定在阴极板上。

5.根据权利要求1、2或4所述的生物医用压电材料极化装置，其特征在于：所述提拉手柄安装在保温安全盖的中部位置上。

6.根据权利要求1、2或4所述的生物医用压电材料极化装置，其特征在于：所述油浴盆的底部和两侧采用保温棉包裹。

7.根据权利要求1、2或4所述的生物医用压电材料极化装置，其特征在于：所述阴极板为采用不锈钢材料制成的结构。

8.基于权利要求2所述装置的生物医用压电材料极化方法，其特征在于包括以下步骤：

1)将提拉手柄提起，带动保温安全盖使阴极板向上移动，把嵌套铜盘固定在阴极板上；

2)在嵌套铜盘中间放置好生物医用压电材料，再将平整的银片电极置于生物医用压电材料上，把阳极接线柱放下，压住银片电极；

3)放下提拉手柄，阴极板向下移动，使阴极板和嵌套铜盘接触高温硅油，通过嵌套铜盘防止高温硅油渗入生物医用压电材料；

4)开启外部控温装置，利用加热管加热，通过第二温度计进行监测，使温度控制在稳定的预设加热温度A；

5)通过第一温度计测量得到硅油温度即实际温度B，待实际温度B稳定在预设加热温度A时，将阴极接线柱和阳极接线柱的连线连接到外部耐压仪，设定好直流电压后开始计时；

6)结束后，先关闭外部耐压仪，拔下外部耐压仪与阴极接线柱和阳极接线柱的连线，再关闭外部控温装置的电源，将提拉手柄提起，带动保温安全盖使阴极板向上移动，取下嵌套铜盘中的生物医用压电材料。

说明书

生物医用压电材料极化装置及方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种压电材料极化装置及方法，尤其是一种生物医用压电材料极化装置及方法，属于医疗器械领域。

背景技术

[0002] 生物医用压电材料广泛用作生物压电传感器和生物医用压电植入体材料，同属于生物医用材料领域的范畴，生物医用材料因其应用领域的特殊性，要求材料必须符合生物医用的应用标准。压电材料的广泛应用在于电子工业领域，其极化方式常采用溅射涂层或银浆涂覆涂层作为电极材料，可分别采用电晕极化和高温油浴极化方式进行极化。由于电晕极化难以稳定控制，操作安全性低，目前国内技术难以达到，所以，国内通常使用高温油浴极化方式进行极化。然而，这种极化方式，不仅电极涂层会对压电材料的生物医用植入带来污染，而且高温硅油渗入压电材料后，难以清洗干净，会引发生物毒性，不利于生物医用。

[0003] 随着科技进步和人民生活水平的提高，人们对医疗和健康领域的要求更加迫切，生物压电传感器和生物医用压电植入材料成为研究的热点，间接导致了对生物医用的压电材料的需求提高，然而对生物医用压电材料的极化方式仍没有得到很好的解决，没有针对生物医用压电材料的极化装置。

[0004] 目前，国内对压电材料的极化方式仍停留在传统的电子工业的极化方式，其极化方式对于压电材料的生物医用应用而言存在以下诟病，其一是溅射涂层或银浆涂覆涂层电极会难以清除，银浆中含有铅成分，导致生物医用实验过程中的污染，其二是高温硅油渗入到材料空隙中，难以洗净，其残留物直接导致生物学检测实验的毒副作用增强。

发明内容

[0005] 本发明的目的是为了解决上述现有技术的缺陷，提供了一种结构简单、操作方便、安全实用和成本低廉的生物医用压电材料极化装置。

[0006] 本发明的另一目的在于提供一种上述装置的生物医用压电材料极化方法。

[0007] 本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：

[0008] 生物医用压电材料极化装置，包括两根阴极接线柱、阴极板、保温安全盖、提拉手柄、阳极接线柱以及内部放有高温硅油且可稳定控制油温的油浴盆，所述阴极板置于油浴盆内，所述两根阴极接线柱分别垂直固定在阴极板的两端，所述提拉手柄安装在保温安全盖上，所述保温安全盖分别与两根阴极接线柱连接并盖住油浴盆，其特征在于：还包括上端开口的嵌套铜盘和两面抛光的银片电极；在极化时，所述嵌套铜盘固定在阴极板上并放置有生物医用压电材料，所述银片电极置于生物医用压电材料上，所述阳极接线柱压住银片电极。

[0009] 作为一种优选方案，所述保温安全盖的顶部设置有用于放置第一温度计的第一温度计插口，所述油浴盆的底部设置有用于放置第二温度计的第二温度计插口和加热管，所述第二温度计和加热管分别与外部控温装置连接，用外部控温装置控制加热管附近的气体温度，可为油浴盆提供稳定的加热温度，可得到稳定的油浴温度。

[0010] 作为一种优选方案，所述阳极接线柱、嵌套铜盘和银片电极分别有三个或三个以上，可同时极化三个或三个以上生物医用压电材料，以提高工作效率。

[0011] 作为一种优选方案，所述每个嵌套铜盘的底部设置有凸起，所述阴极板上设置有三个或三个以上与凸起相匹配的槽孔；在极化时，通过将凸起嵌入槽孔中使每个嵌套铜盘都固定在阴极板上。

[0012] 作为一种优选方案，所述提拉手柄安装在保温安全盖的中部位置上，方便将提拉手柄提起或放下。

[0013] 作为一种优选方案，所述油浴盆的底部和两侧采用保温棉包裹，可为油浴盆保温。

[0014] 作为一种优选方案，所述阴极板为采用不锈钢材料制成的结构。

[0015] 本发明的另一目的可以通过采取如下技术方案达到：

[0016] 生物医用压电材料极化方法，其特征在于包括以下步骤：

[0017] 1)将提拉手柄提起，带动保温安全盖使阴极板向上移动，把嵌套铜盘固定在阴极板上；

[0018] 2)在嵌套铜盘中间放置好生物医用压电材料，再将平整的银片电极置于生物医用压电材料上，把阳极接线柱放下，压住银片电极；

[0019] 3)放下提拉手柄，阴极板向下移动，使阴极板和嵌套铜盘接触高温硅油，通过嵌套铜盘防止高温硅油渗入生物医用压电材料；

[0020] 4)开启外部控温装置，利用加热管加热，通过第二温度计进行监测，使温度控制在稳定的预设加热温度A；

[0021] 5)通过第一温度计测量得到硅油温度即实际温度B，待实际温度B稳定在预设加热温度A时，将阴极接线柱和阳极接线柱的连线连接到外部耐压仪，设定好直流电压后开始计时；

[0022] 6)结束后，先关闭外部耐压仪，拔下外部耐压仪与阴极接线柱和阳极接线柱的连线，再关闭外部控温装置的电源，将提拉手柄提起，带动保温安全盖使阴极板向上移动，取下嵌套铜盘中的生物医用压电材料。

[0023] 本发明相对于现有技术具有如下的有益效果：

[0024] 1、本发明的生物医用压电材料极化装置通过使用银片电极平压在生物医用压电材料表面，避免了常规电子工业中常用的溅射电极涂层或银浆涂层给后期生物医用压电材料的生物医用实验带来难以清除的污染，实现了生物材料应用的要求。

[0025] 2.、本发明的生物医用压电材料极化装置将嵌套铜盘固定在阴极板上，并将生物医用压电材料放置在嵌套铜盘上，实现了生物医用压电材料在嵌套铜盘内的去油污高温极化，避免了生物医用压电材料极化过程中直接浸没在高温硅油中所导致的后期生物医用压电材料的生物学检测实验的毒副作用。

[0026] 3、本发明的生物医用压电材料极化装置通过供热部分的温度计和加热管与外部控温装置连接，用外部控温装置控制加热管附近的气体温度，可提供稳定的加热温度，并因此得到了稳定的硅油温度即实际温度。

[0027] 4、本发明的生物医用压电材料极化装置采用的保温安全盖，不仅可以保证高压直流极化过程安全和防止硅油溅射，而且还能起到保温的作用，使装置的极化过程能顺利进行。

[0028] 5、本发明的生物医用压电材料极化装置不仅可用于生物医用压电材料的极化，还可用于其他需要无油污无电极涂层污染的压电材料的极化，如生物传感器等。

附图说明

[0029] 图1为本发明生物医用压电材料极化装置的结构示意图。

[0030] 图2为本发明生物医用压电材料极化装置的阴极板结构示意图。

[0031] 图3为本发明生物医用压电材料极化装置的嵌套铜盘正面结构示意图。

[0032] 图4为本发明生物医用压电材料极化装置的嵌套铜盘仰视结构示意图。

[0033] 图5为本发明生物医用压电材料极化装置的嵌套铜盘俯视结构示意图。

[0034] 其中，1-阴极接线柱，2-阴极板，3-保温安全盖，4-提拉手柄，5-阳极接线柱，6-油浴盆，7-嵌套铜盘，8-银片电极，9-高温硅油，10-第一温度计插口，11-第二温度计插口，12-加热管，13-保温棉，14-凸起，15-槽孔，16-生物医用压电材料。

具体实施方式

[0035] 实施例1：

[0036] 如图1所示，本实施例的生物医用压电材料极化装置，包括两根阴极接线柱1、阴极板2、保温安全盖3、提拉手柄4、阳极接线柱5、油浴盆6、上端开口的嵌套铜盘7以及两面抛光的银片电极8，所述油浴盆6内部放有高温硅油9，所述阴极板2采用不锈钢材料制成，其置于油浴盆6内，所述两根阴极接线柱1分别垂直固定在阴极板2的两端，所述提拉手柄4安装在保温安全盖3上，所述保温安全盖3分别与两根阴极接线柱1连接并盖住油浴盆6，所述阳极接线柱5、嵌套铜盘7和银片电极8分别有三个，控制每个嵌套铜盘7尺寸可避免其空气击穿的影响；所述保温安全盖3的顶部设置有第一温度计插口10，所述油浴盆6的底部设置有第二温度计插口11和加热管12，所述第一温度计插口10放置有第一温度计，所述第二温度计插口11放置有第二温度计，所述第二温度计和加热管12分别与外部控温装置连接，所述油浴盆6的底部和两侧采用保温棉13包裹。

[0037] 如图2-图5所示，所述每个嵌套铜盘7的底部设置有凸起14，所述阴极板2上设置有三个与凸起14相匹配的槽孔15。

[0038] 如图1-图5所示，本实施例的生物医用压电材料极化过程，包括以下步骤：

[0039] 1)将提拉手柄4提起，带动保温安全盖3使阴极板2向上移动，通过将三个凸起14分别嵌入三个槽孔15中使每个嵌套铜盘7都固定在阴极板2上；

[0040] 2)在每个嵌套铜盘7中间放置好生物医用压电材料16，再将平整的银片电极8置于生物医用压电材料16上，把阳极接线柱5放下，压住银片电极8；

[0041] 3)放下提拉手柄4，阴极板2向下移动，使阴极板2和嵌套铜盘7接触高温硅油9，通过嵌套铜盘7防止高温硅油9渗入生物医用压电材料16；

[0042] 4)开启外部控温装置，利用加热管12加热，通过第二温度计进行监测，使温度控制在稳定的预设加热温度A；

[0043] 5)通过第一温度计测量得到高温硅油9的硅油温度即实际温度B，待实际温度B稳定在预设加热温度A时，将阴极接线柱1和阳极接线柱5的连线连接到外部耐压仪，设定好直流电压后开始计时；

[0044] 6)结束后，先关闭外部耐压仪，拔下外部耐压仪与阴极接线柱1和阳极接线柱5的连线，再关闭外部控温装置的电源，将提拉手柄4提起，带动保温安全盖3使阴极板2向上移动，取下嵌套铜盘7中的生物医用压电材料16。

[0045] 实施例2：

[0046] 本实施例的生物医用压电材料极化装置主要特点是：所述阳极接线柱5、嵌套铜盘7和银片电极8分别有四个或四个以上，相应地，所述阴极板2上设置有四个或四个以上的槽孔15，以实现四个或四个以上生物医用压电材料的同时极化。其余同实施例1。

[0047] 以上所述，仅为本发明专利优选的实施例，但本发明专利的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明专利所公开的范围内，根据本发明专利的技术方案及其发明专利构思加以等同替换或改变，都属于本发明专利的保护范围。