制备血管支架表面涂层超声波喷涂工艺研究 易红①②, 黄杰①②, 顾兴中①②, 倪中华①②* ① 江苏省微纳生物医疗器械设计与制造重点实验室, 南京 210096; ② 东南大学机械工程学院, 南京 210096

摘要  本文从理论推导、流体力学仿真、喷雾粒径检测分析以及支架喷涂试验四个方面研究超声波喷涂技术并成功应用于血管支架喷涂工艺的优化. 首先基于超声波雾化物理模型推导建立超声雾化粒径方程, 其次利用计算流体动力学模拟超声雾化微观过程, 定义超声雾化过程的三种雾化模式: 亚雾化模式、理想雾化模式以及射流雾化模式, 并建立了超声雾化临界振幅方程以及理想雾化模式下的雾化体积和功率方程. 然后设计超声喷雾粒径检测实验, 研究功率、气体压力、表面张力等工艺参数对雾化粒径的影响, 结果表明超声波喷雾运动过程中少量粒子碰撞合并, 但喷雾质量总体稳定, 粒径尺寸在 10 mm 左右. 在粒径尺寸分布方面, 利用Rosin-Rammler 分布拟合超声喷雾粒径均匀度指数在 7.11~11.48 之间, 相比传统喷雾技术雾化均匀性、可控性大大提高. 最后, 在上述研究基础上制定血管支架超声喷涂工艺参数并进行了优化, 消除了常见的血管支架涂层表面各种缺陷, 为制备性能优良的血管支架表面涂层提供了理论和技术支撑.

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