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1、(10)申请公布号 CN 103127558 A (43)申请公布日 2013.06.05 CN 103127558 A *CN103127558A* (21)申请号 201310072097.2 (22)申请日 2013.03.06 A61L 31/02(2006.01) A61F 6/14(2006.01) (71)申请人 史凤阳 地址 114044 辽宁省鞍山市鞍山高新区 （东 区） 临清街 195 号 (72)发明人 武小锋 (74)专利代理机构 中科专利商标代理有限责任 公司 11021 代理人 周长兴 (54) 发明名称 用于封闭形宫内节育器的钛合金 (57) 摘要 一种用于封闭形。
2、宫内节育器的钛合金， 表达 式为 Ti-X 或 Ti-X-Y， 其中 ： X 为下列同晶型 稳 定元素的一种或几种 ： 钼、 铌、 钽、 钨 ； X 占总重量 的 0.001 70； Y 为下列中性元素的一种或几 种 ： 锡、 锆、 铪 ； Y 占总重量的 0.001 30。本 发明的钛合金制成钛合金丝用于制作宫内节育器 的支架。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 5 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书5页 (10)申请公布号 CN 103127558 A CN 103127558 A *CN103127558A* 1/1 。
3、页 2 1. 一种用于封闭形宫内节育器的钛合金， 表达式为 Ti-X， 其中 ： X 为下列同晶型 稳定元素的一种或几种 ： 钼、 铌、 钽、 钨 ； X 占总重量的 0.001 70。 2. 一种用于封闭形宫内节育器的钛合金， 表达式为 Ti-X-Y， 其中 ： X 为下列同晶型 稳定元素的一种或几种 ： 钼、 铌、 钽、 钨 ； X 占总重量的 0.001 70。 Y 为下列中性元素的一种或几种 ： 锡、 锆、 铪 ； Y 占总重量的 0.001 30。 3. 根据权利要求 1 或 2 所述的钛合金， 其中， 钛合金中还含有硅、 钯、 铂、 金中的一种或 几种， 占总重量的 0.001 3。
4、0。 4. 根据权利要求 1 所述的钛合金， 其中， 表达式为 Ti-29Nb-13Ta。 5. 根据权利要求 2 所述的钛合金， 其中， 表达式为 Ti-15Sn-4Nb-2Ta。 6. 根据权利要求 2 所述的钛合金， 其中， 表达式为 Ti-15Zr-4Nb-4Ta。 7. 利用权利要求 1 或 2 或 3 所述钛合金制成钛合金丝用于制作宫内节育器的支架， 该 支架为螺旋簧结构。 8. 根据权利要求 7 所述的支架， 其中， 钛合金丝为直径 0.3mm 0.5mm 的圆丝， 或与该 圆丝截面积等同的异形丝。 9.根据权利要求7或8所述的支架， 其中， 钛合金丝为直径0.35mm0.4mm。
5、的圆丝， 或 与该圆丝截面积等同的异形丝。 权 利 要 求 书 CN 103127558 A 2 1/5 页 3 用于封闭形宫内节育器的钛合金 技术领域 0001 本发明涉及一种女性用宫内避孕用具， 特别涉及一种用于封闭形宫内节育器的钛 合金。 背景技术 0002 宫内节育器 ( 简称 “节育器” ) 是放置在女性子宫腔内的避孕器具， 是一种可逆性 的、 长效的避孕器具， 是目前我国育龄妇女广泛使用的避孕方法。 0003 封闭形宫内节育器是中国最常用的宫内节育器， 主要有宫腔形 (GB11234宫腔形 宫内节育器 ) 和 O 形 (GB3156O 形宫内节育器 )， 封闭形宫内节育器的支架为不。
6、锈钢螺 旋簧对合形成的闭合结构， 不锈钢牌号为 0Cr18Ni9 和 1Cr18Ni9Ti。 0004 不锈钢螺旋簧支架存在以下问题 ： 0005 一、 不锈钢含一定量的有毒元素， 如 06Cr19Ni10(2007 年以前称为 0Cr18Ni9)， 其 含有 18wt 20wt的 Cr 元素和 8wt 11wt的 Ni 元素以及约 2的 Mn 元素。 0006 二、 不锈钢螺旋簧支架重量较大， 根据产品规格不同， 重量在 400mg 600mg。 0007 三、 不锈钢耐腐蚀性能差强人意， 以常用的 06Cr19Ni10 为例， 其点蚀电位 Eb通常 为 400mV 600mV， 耐腐蚀性较。
7、好的 316 不锈钢也仅能达到 800mV。 发明内容 0008 本发明目的在于提供一种用于封闭形宫内节育器的钛合金， 以改进公知技术中存 在的问题。 0009 为实现上述目的， 本发明提供的用于封闭形宫内节育器的钛合金， 表达式为 Ti-X， 其中 ： X 为下列同晶型 稳定元素的一种或几种 ： 钼 (Mo)、 铌 (Nb)、 钽 (Ta)、 钨 (W) ； X 占总 重量的 0.001 70。 0010 本发明提供的用于封闭形宫内节育器的钛合金， 还可以为 Ti-X-Y， 其中 ： 0011 X为下列同晶型稳定元素的一种或几种 ： 钼(Mo)、 铌(Nb)、 钽(Ta)、 钨(W) ； X。
8、占 总重量的 0.001 70 ； 0012 Y 为下列中性元素的一种或几种 ： 锡 (Sn)、 锆 (Zr)、 铪 (Hf)， Y 占总重量的 0.001 50。 0013 所述的钛合金， 其中， 钛合金中还含有硅 (Si)、 钯 (Pt)、 铂 (Au)、 金中的一种或几 种， 占总重量的 0.001 30。 0014 所述的钛合金丝， 其中， 表达式为 Ti-29Nb-13Ta。 0015 所述的钛合金， 其中， 表达式为 Ti-15Sn-4Nb-2Ta。 0016 所述的钛合金丝， 其中， 表达式为 Ti-15Zr-4Nb-4Ta。 0017 本发明的钛合金制成钛合金丝用于制作宫内节育。
9、器的支架， 该支架为螺旋簧结 构。 0018 所述的支架， 其中， 钛合金丝为直径 0.3mm 0.5mm 的圆丝， 或与该圆丝截面积等 说 明 书 CN 103127558 A 3 2/5 页 4 同的异形丝。 0019 所述的支架， 其中， 钛合金丝为直径0.35mm0.4mm的圆丝， 或与该圆丝截面积等 同的异形丝。 0020 本发明的效果如下 ： 0021 一、 成分 0022 钛合金分为 钛合金 (TA)、 钛合金 (TB) 和 + 钛合金 (TC)。 钛合金为 六方晶结构， 抗拉强度太低， 较小的拉力即变形， 且钛合金不能通过热处理强化， 故钛 合金不适合作为宫内节育器的支架材料。。
10、而 钛合金、 亚稳态 钛合金以及 + 钛合 金含有一定的 相， 可通过热处理强化以提高其抗拉强度， 抗变形能力较好， 可以作为宫 内节育器的支架材料。故本发明的钛合金含有一定量的 稳定元素。 稳定元素中无毒 或低毒的有铌 (Nb)、 钼 (Mo)、 钽 (Ta)、 钨 (W)。 0023 中性元素的锡 (Sn)、 锆 (Zr)、 铪 (Hf) 以及硅 (Si)、 钯 (Pd)、 铂 (Pt)、 金 (Au) 等可 与钛 (Ti) 形成连续固溶体或化合物对钛合金起强化作用， 为了提高钛合金机械性能， 可适 量添加 ； 钯 (Pd)、 铂 (Pt) 还可进一步提高钛合金的耐腐蚀性， 在宫内节育器设。
11、计的使用年 限较长时可适量添加。 0024 二、 重量 0025 弹簧变形时， 恢复力的大小与丝径的三次方成正比， 与切变模量成正比， 由于认 识上的误区， 常规产品普遍规定了错误的指标 - 硬度， 如 GB11234宫腔形宫内节育器 、 GB3156O 形宫内节育器 。但不锈钢的切变模量一般在 80GPa 左右， 而钛合金的切变模量 一般小于 45GPa 左右 ( 单晶钛切变模量可更高， 但难以实现 ； 添加铝、 钒或铍等可提高切变 模量， 但这些均为有毒元素 )。 0026 为了达到与不锈钢螺旋簧等同的弹力， 本发明提高了钛合金的丝径， 由于钛合金 的密度较小， 在本发明尺寸范围内的钛合金。
12、螺旋簧支架的重量并不高于 0.3mm 的不锈钢螺 旋簧支架， 优选范围 0.35mm-0.40mm 钛合金螺旋簧支架的重量仅为 0.3mm 的不锈钢螺旋簧 支架的 80上下。 0027 三、 耐腐蚀性 0028 钛合金的耐腐蚀性极好， 点蚀电位 Eb通常为大于 1400mV， 而 Ti-15Sn-4Nb-2Ta 和 Ti-15Zr-4Nb-4Ta 甚至能达到 3000mV， 远远高于不锈钢。 0029 四、 其他效果 0030 本发明在解决上述技术问题的同时还有如下意外的效果， 宫内节育器主要采用 铜避孕， 异种金属接触会存在电偶腐蚀 ( 在钛合金与铜的腐蚀体系下， 稳定状态下铜为阳 极 )，。
13、 电偶腐蚀程度与两种金属的表面积呈正相关， 丝径的增加反而减小了螺旋簧支架的表 面积(可由数学公式推算)， 减小了电偶腐蚀效应。 与不锈钢螺旋簧支架的宫内节育器相比 铜离子的释放更稳定。 具体实施方式 0031 本发明采用公知方法制成的钛合金主成分为 Ti-X 或 Ti-X-Y， 其中 ： 0032 X 为下列同晶型 稳定元素的一种或几种 ： 铌 (Nb)、 钼 (Mo)、 钽 (Ta)、 钨 (W) ； 0033 Y 为下列中性元素的一种或几种 ： 锡 (Sn)、 锆 (Zr)、 铪 (Hf)。 说 明 书 CN 103127558 A 4 3/5 页 5 0034 钛合金还可以含有硅 (S。
14、i)、 钯 (Pd)、 铂 (Pt)、 金 (Au) 的一种或几种。 0035 金属在宫内节育器中作为支架有如下三种情况 ： 0036 1) 为起独立支撑作用的螺旋簧支架 ； 0037 2) 起辅助支撑作用的螺旋簧支架 ； 0038 3) 起独立支撑作用的平面支架。 0039 若宫内节育器的支架为起独立支撑作用的螺旋簧， 这类支架结构通常为宫形 ( 如 常规的宫形、 以及衍生由宫形的元宫形、 宫 T 形 )、 O 形等封闭形态， 支架的支撑力和变形 恢复能力为首要的考虑因素。支架的支撑力与弹簧的弹力呈正相关， 而弹簧的弹力与丝材 的切变模量呈正相关 G( 由于切变模量 G 与弹性模量 E 有 。
15、G E/2(1+u) 的换算关系， u 为 泊松比， 也可以说与弹性模量呈正相关 ) 和半径的三次方呈正相关。变形恢复能力与抗拉 强度呈正相关。弹性模量较高的 Ti-15Zr-4Nb-4Ta 和 Ti-15Sn-4Nb-2Ta 为优选， 钛合金为 0.3mm-0.5mm 的圆丝， 或与该圆丝截面积等同的异形丝。 0040 若宫内节育器的支架为起辅助支撑作用的螺旋簧， 这类支架结构通常为 Y 形、 V 形、 形等开放形态， 支架的变形恢复能力为首要的考虑因素， 此时较低的弹性模量也可以 被接受。钛合金成分可为本发明范围的任意一种， 形状为 0.1mm-0.5mm 的圆丝， 或与该圆丝 截面积等同。
16、的异形丝。 0041 若宫内节育器的支架为起独立支撑作用的平面， 这类支架结构通常为 Y 形、 V 形、 形等开放形态， 由于弹力与结构设计有关， 较低的弹性模量通过形状设计也可获得较高 的弹力， 故支架的变形恢复能力为首要的考虑因素， 此时较低的弹性模量也可以被接受。 钛 合金成分可为本发明范围的任意一种， 形状为 0.3mm-0.5mm 的圆丝， 或与该圆丝截面积等 同的异形丝。 0042 实施例 1 0043 采用钛合金螺旋簧制成宫腔形 ( 也包含元宫形、 宫 T 形 ) 或 O 形等封闭形宫内节 育器。 0044 钛合金为 Ti-Zr-Nb-Ta 合金， 其成分允差参照 JIS T 7。
17、401-4。为了提高机械 性能， 充许含有占总重量 0.10 -0.5的氧 (O)， 和 0.02 -0.2的氮 (N)。钛合金为 0.35mm-0.40mm 的圆丝， 或与该圆丝截面积等同的异形丝。 0045 实施例 2 0046 采用钛合金螺旋簧制成宫腔形 ( 也包含元宫形、 宫 T 形 ) 或 O 形等封闭形宫内节 育器。 0047 钛 合 金 为 Ti-15Sn-4Nb-4Ta。 为 了 提 高 机 械 性 能， 充 许 含 有 占 总 重 量 0.10 -0.5的氧 (O)， 和 0.02 -0.2的氮 (N)。钛合金为 0.35mm-0.40mm 的圆丝， 或与 该圆丝截面积等同的。
18、异形丝。 0048 除上述两个实施例给出的用于封闭形宫内节育器的钛合金外， 按照本发明的钛合 金的成分表达式还可以是但不限于以下种类 ： 0049 钛合金为 Ti-Nb 合金， 例如 ： 0050 Ti-15Nb、 Ti-16Nb、 Ti-21.6Nb、 Ti-22Nb、 Ti-24Nb、 Ti-25Nb、 Ti-26Nb、 Ti-26.5Nb、 Ti-29Nb、 Ti-30Nb、 Ti-35Nb。 0051 钛合金为 Ti-Nb-Ta 合金， 例如 ： 说 明 书 CN 103127558 A 5 4/5 页 6 0052 Ti-22Nb-2Ta、 Ti-22Nb-4Ta、 Ti-22Nb-。
19、6Ta、 Ti-22Nb-8Ta、 Ti-29Nb-13Ta。 0053 钛合金为 Ti-Nb-Ta-Zr 合金， 例如 ： 0054 Ti-23Nb-0.7Ta-2Zr、Ti-24.1Nb-19.9Ta-4.6Zr、Ti-25Nb-10Ta-5Zr、 Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr、Ti-29.4Nb-10.2Ta-7.1Zr、Ti-30Nb-10Ta-5Zr、 Ti-34.2Nb-5.9Ta-8.5Zr、 Ti-34.4Nb-5.6Ta-8.4Zr、 Ti-35Nb-2Ta-3Zr、 Ti-35Nb-5Ta-7Zr、 Ti-35Nb-10Ta-5Zr、 Ti-35.3Nb-5.1Ta。
20、-7.1Zr。 0055 钛合金为 Ti-Nb-Ta-Mo 合金， 例如 ： 0056 Ti-29Nb-13Ta-4Mo。 0057 钛合金为 Ti-Nb-Ta-Sn 合金， 例如 ： 0058 Ti-29Nb-13Ta-2Sn、 Ti-29Nb-13Ta-4.6Sn、 Ti-29Nb-13Ta-6Sn。 0059 钛合金为 Ti-Nb-Zr 合金， 例如 ： 0060 Ti-13Nb-13Zr、 Ti-20Nb-13Zr、 Ti-20Nb-20Zr、 Ti-22Nb-2Zr、 Ti-22Nb-4Zr、 Ti-22Nb-6Zr。 0061 钛合金为 Ti-Nb-Zr-Sn 合金， 例如 ： 0。
21、062 Ti-24Nb-4Zr-7.9Sn。 0063 钛合金为 Ti-Nb-Hf 合金， 例如 ： 0064 Ti-16Nb-10Hf、 Ti-16Nb-9.5Hf、 Ti-22Nb-2Hf、 Ti-22Nb-4Hf、 Ti-22Nb-6Hf。 0065 钛合金为 Ti-Nb-Mo 合金， 例如 ： 0066 Ti-15Nb-4Mo、 Ti-18Nb-3Mo、 Ti-21Nb-2Mo、 Ti-24Nb-1Mo。 0067 钛合金为 Ti-Nb-Si 合金， 例如 ： 0068 Ti-26Nb-0.5Si、 Ti-26Nb-1.0Si、 Ti-26Nb-1.5Si、 Ti-27.4Nb-1.0。
22、Si。 0069 钛合金为 Ti-Nb-Sn 合金， 例如 ： 0070 Ti-16Nb-4Sn、 Ti-16Nb-4.9Sn、 Ti-35Nb-4Sn。 0071 钛合金为 Ti-Nb-Pd 合金， 例如 ： 0072 Ti-30Nb-3Pd。 0073 钛合金为 Ti-Mo 合金， 例如 ： 0074 Ti-5Mo、 Ti-6Mo、 Ti-7.5Mo、 Ti-15Mo。 0075 钛合金为 Ti-Mo-Nb 合金， 例如 ： 0076 Ti-15Mo-3Nb。 0077 钛合金为 Ti-Mo-Nb-Zr 合金， 例如 ： 0078 Ti-15Mo-3Nb。 0079 钛合金为 Ti-Mo-。
23、Nb-Si 合金， 例如 ： 0080 Ti-15Mo-2.5Nb-0.2Si。 0081 钛合金为 Ti-Mo-Zr 合金， 例如 ： 0082 Ti-4Mo-4.8Zr。 0083 钛合金为 Ti-Mo-Zr-Sn 合金， 例如 ： 0084 Ti-11.5Mo-6Zr-4.3Sn、 Ti-11.5Mo-6Zr-4.5Sn。 0085 钛合金为 Ti-Mo-Sn 合金， 例如 ： 0086 Ti-5Mo-2Sn、 Ti-5Mo-3Sn、 Ti-5Mo-5Sn、 Ti-6Mo-4Sn。 说 明 书 CN 103127558 A 6 5/5 页 7 0087 钛合金为 Ti-Ta 合金， 例如。
24、 ： 0088 Ti-30Ta、 Ti-40Ta、 Ti-50Ta、 Ti-70Ta。 0089 钛合金为 Ti-Ta-Zr 合金， 例如 ： 0090 Ti-50Ta-10Zr。 0091 钛合金为 Ti-Ta-Sn 合金， 例如 ： 0092 Ti-40Ta-4Sn、 Ti-40Ta-8Sn、 Ti-40Ta-12Sn、 Ti-50Ta-4Sn、 Ti-50Ta-8Sn。 0093 钛合金为 Ti-Zr-Nb 合金， 例如 ： 0094 Ti-17Zr-18Nb。 0095 钛合金为 Ti-Zr-Si 合金， 例如 ： 0096 Ti-11Zr-0.15Si。 0097 钛合金为 Ti-Zr-Nb-Ta 合金， 例如 ： 0098 Ti-15Zr-4Nb-4Ta。 0099 钛合金为 Ti-Sn-Nb-Ta， 例如 ： 0100 Ti-15Sn-4Nb-4Ta。 说 明 书 CN 103127558 A 7 。