TW202125545A - 用於血管內血液泵之抗蝕永磁體 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種抗蝕永磁體、一種產生抗蝕永磁體之方法、及一種包括該磁體之血管內血液泵。該抗蝕永磁體被一複合塗層包圍，該複合塗層按依所述順序包括：一第一金屬氧化物層、一金屬層、一第二金屬氧化物層、一連接層、及一由聚（2-氯-對二甲苯）形成之層。在選擇性具體實施例中，可在該第二金屬氧化物層及該連接層間設置另一金屬層及選擇性地設置另一金屬氧化物層。在另一選擇性具有實施例中，可省略該金屬層，並可替換設置另一層結構，其包括至少一金屬氧化物層、一連接層及一由聚（2-氯-對二甲苯）形成之層。

Description

用於血管內血液泵之抗蝕永磁體

本發明係關於防蝕的永磁體。特別地，本發明係關於具有防護塗層以使磁鐵具有抗蝕能力之永磁體，及產生抗蝕永磁體之方法。本發明亦關於血管內血液泵，其包括創新之抗蝕永磁體。儘管本發明適用於所有種類之永磁體，但較佳為稀土永磁體，特佳為釹鐵硼（NdFeB）永磁體。

血管內血液泵支持患者血管中之血液流動，其經皮***例如股動脈中並穿過人體血管系統導引至目的地，例如心臟之心室。

血液泵通常包括具有血流入口及血流出口之泵體。為了使血液從血流入口流向血流出口，在該泵體內配置可繞著轉軸線旋轉之葉輪或轉子，該葉輪設有一或多用於輸送血液之葉片。

圖1係一例示性血管內一血液泵10之縱向截面示意圖。

該血液泵具有一馬達部11及一泵部12，該馬達部11和該泵部12同軸地相鄰設置以形成桿狀構造。該泵部延伸有一可撓性的抽吸軟管（圖未示），在其端部及/或側壁上具有可讓血液進入該血液泵10之開口。該血液泵10背對該抽吸軟管之端部與一導管14連接，該導管14可選擇地與一用於將該血液泵操縱至其目的地之導線組合。

如圖1所示之例示性血管內血液泵具有彼此牢固相連之該馬達部11及該泵部 12。該馬達部11具有細長外殼20用於罩在一電動機21上。一電動機有一轉子及一定子，該定子係該電動機的電磁電路之固定部分，而該轉子係運動部分。該轉子或該定子中其一包括一導電繞組，而另一則包含一永磁體。該導電繞組中流動之電流產生與該永磁體磁場相互作用之電磁場，產生使該轉子旋轉之力。在圖1之例示性血液泵中，該電動機 21之一定子24具有通常方式之許多分佈於周圍之繞組及縱向上之磁通量迴路（magnetic return path）28，且其牢固地連接到該電動機外殼。該定子24包圍一轉子1，該轉子1與一電動機軸25相連且由沿活動方向磁化之永磁體組成。該電動機軸25延伸過整個電動機殼體20之長度並且從該電動機殼體20向遠端突出。於該處帶有一葉輪34，該葉輪34具有從其突出之複數葉片36或泵葉片，該些葉片36在一管狀泵殼體32內旋轉，該泵殼體32牢固地連接至該電動機殼體20。

該電動機殼體20之近端具有密封地附接至其上之一可撓性導管14。在本揭露內容中，「近端」及「遠端」係指相對於醫師***該血管內血液泵之位置，即遠端係在該葉輪34那一側。通過該處之該可撓性導管14延伸有一電纜23以向該電動機21供電及對該電動機21進行控制。另外，於該處通過該可撓性導管14延伸有一吹掃流體（purge fluid）管線29穿過該電動機殼體20之近端壁22。吹掃流體（以粗體箭頭示意說明）通過該吹掃流體管線29饋入該電動機殼體20內部，流經該轉子1及該定子24之間之空隙26，並經由該電動機外殼20之遠端端面30流出。該吹掃流體的壓力被選擇為高於當下之血壓，以防止血液滲透至絯電動機殼體20中。根據實際應用情況，在建立壓力之該電動機21中該吹掃流體壓力在300至1400 mmHg之間。

黏度大於水（37°C下η=0.75 mPa·s）之流體很適合作為吹掃流體，特別為在37°C下具1.2 mPa·s或其以上黏度之流體。例如，可以使用注射用之5％至40％葡萄糖水溶液，生理食鹽水溶液也適用。

當該葉輪34旋轉時，血液（以空心箭頭示意說明）經由該泵殼體32上的一端面抽吸開口37抽吸並且延一軸向方向朝後輸送至該泵殼體32。該血液經由該泵殼體32之出口開口38且從該泵部12流出，並進一步沿著該電動機殼體20流出。還可以操作該泵部沿相反輸送方向運作，使該血液沿著該電動機殼體20被吸入並從該開口37流出。

該電動機軸25被安裝在二徑向軸承27、31中，其中一徑向軸承位於該電動機殼體20之近端，另一徑向軸承位在該電動機殼體20之遠端。此外，該電動機軸25還軸向地安裝在一軸向軸承39中。如果該血液泵也用於或僅用於反向輸送血液，則一相應之軸向軸承39也會/僅會以相應方式設置於該電動機殼體20之近端。

需強調上述之血液泵僅為一實例，本發明也適用於含有電動機之不同血液泵，意即需要永磁體。

血管內血液泵必須滿足許多要求。由於會被置於生物體內，故愈小愈好。目前正在使用之最小泵外徑約4 mm。然而，該等泵必須在人體血液循環中輸送大流量。因此，該微泵必須為高性能動力機。

此外，該植入式血液泵不能對其生物環境（例如要泵送之血液及周圍組織）有不良影響。因此，該泵在廣義上應該具生物相容性，即其不應含有或會產生任何可能傷害人體或其組成部分之潛在有害物質或相當大之熱量。

另外，對患者而言更換泵很麻煩，亦需考量更換泵之花費，因此，血管內血液泵應有較長之使用壽命。

血管內血液泵之材料及設計必須經適當地選擇並專為滿足上述各種要求。

重要地，必須選擇適合電動機之永磁體。基於該泵之效率及壽命的考量下，該磁體應具有強磁場（即高剩磁）、不易退磁（即高矯頑力）及高飽和磁化強度。於此方面，選用之磁體係稀土永磁體，特別為該等以釹作為稀土金屬者，尤其是釹鐵硼（NdFeB）永磁體，也可使用其他稀土鐵硼永磁體。

當該磁體的磁力愈強，該磁體就能愈小同時仍能產生足夠旋轉力。因此，該磁體愈強，則該電動機就愈小。NdFeB永磁體為目前最強之永磁體。其似乎為用於血管內血液泵之理想選擇。

眾所周知，稀土金屬為基礎（例如NdFeB磁體）之磁性取決於特定合金組成、微觀結構及所使用之製造技術。NdFeB磁體可用作聚合物接合磁體及經燒結之磁體。經燒結之磁體具有優異磁性能。其藉由將原料合金化、研磨成粉末、壓製及燒結來製備。在製備過程中或製備後，施加外部磁場以使材料磁化。精心研究之磁體係一微晶燒結材料，其中Nd₂ Fe₁₄ B晶體被一特別富含釹之薄層包圍。

儘管釹鐵硼磁體具有磁性使其特別適合用於血管內血液泵之電動機，但其也具有嚴重缺點：主要由釹、鐵及硼組成之市售NdFeB磁體，特別是在晶粒界處具有很有活性之富釹相之經燒結之釹鐵硼磁體，非常容易腐蝕，因此，該磁體可能被空氣中之氧氣及濕氣腐蝕，尤其但不僅限於發生在其晶粒分界。腐蝕會導致該磁體性能大幅降低，如果在使用該變磁體時腐蝕繼續進行，使用該磁體之血液泵性能會變差。釹鐵硼磁體趨向於成為腐蝕產品之海綿，破壞其結構並導致該磁體表面碎片散落最終導致該磁體崩解，從而加劇該現象。

很不幸地，易腐蝕係所有稀土金屬共有之特性。因此，如以上對NdFeB磁體所述，所有稀土金屬為基礎之永磁體均具有被腐蝕之不利趨勢。憑經驗而言，目前可用之磁體愈強則愈易被腐蝕。

在血管內血液泵中，該磁體必須在腐蝕性環境中工作，即在轉子及定子之間流動之吹掃液中工作（見圖1）。如上所述，吹掃流體通常為水性流體，可能為含有氯化物之流體。氯化物對以稀土金屬為基礎之磁體具有高腐蝕性，而且水及溶解在水中之氧氣會在短短幾小時內引起嚴重腐蝕。

顯然地，用於血管內血液泵之以稀土金屬為基礎之永磁體（如釹鐵硼磁體）需要被保護抗蝕。

已知有各種令釹鐵硼磁體及其他以稀土金屬為基礎之磁體抗蝕之措施。例如，可藉由以防護塗層塗覆該磁體來提高抗蝕。

一·般常用之塗層係鎳塗層及以環氧樹脂為基礎之塗層，尤其對於血液泵而言，已知有鈦塗層及聚對二甲苯塗層。但是，該等塗層也有缺點。即使分別選擇生物相容性金屬及有機樹脂（例如鈦及聚對二甲苯），但也存在著金屬塗層必須相對較厚以便提供足夠保護之問題。因此，該磁體與該血液泵電動機中之繞組間之間隙必須較大。大間隙會對該電動機性能產生強烈負面影響。大間隙需要較高之電動機電流，而高電動機電流會產生可能導致血液及組織受損之非所欲之熱。

此外，諸如聚對二甲苯之有機材料之熱膨脹係數不同於該磁體之熱膨脹係數。因此，在使用該磁體期間溫度變化通常會導致塗層裂解及/或分層。

EP 3 319 098 A1揭露一用於永磁體之塗層，其包括：一金屬層；一數奈米厚之金屬氧化物層，例如將鋁暴露於空氣中自然形成的氧化物層；一連接層；及一由聚（2-氯-對二甲苯）（poly（2-chloro-p-xylylene））形成之層。該塗層提供良好防蝕作用。然而，該生產過程缺乏高再現性，反而大量產生非所欲之無法抗蝕的磁體，尤其在所產生之塗層過薄時。上述缺失需要加以改進。

目前，沒有生物相容性塗層能適用於如釹鐵硼磁鐵等已知可令人滿意地滿足在血管內血液泵中使用之所有要求的永磁體。如此塗層本身必須具有優異之抗蝕性，必須薄但仍緻密，在使用過程中不得產生裂紋或其他缺陷，並且必須可靠且緊密地黏附於該磁體。此外，該塗覆方法應產生高度可再現結果，即必須被淘汰之磁體數量應該少。當然，該塗層必須具備生物相容性，並且其必須以均勻厚度塗覆整個磁體或至少該磁體在使用期間暴露在腐蝕環境之部分，因為許多磁體具有多孔表面及包含邊緣之形狀，所以特別有需要。例如以稀土金屬為基礎之磁體（如釹鐵硼磁體）之用於血管內血液泵永磁體構成難以輕易塗上均勻厚度之物件。

本發明提供以上問題之解決方案。

本發明提供一具有防護塗層之永磁體，該防護塗層在血管內血液泵中長期使用時能夠可靠地保護磁體抗蝕，且本發明也提供一具有高再現性之用於產生該防護塗層之方法。該防護塗層特別薄，因此可做成非常小之磁體，故可用於生產非常小之血液泵。

本發明提供一種抗蝕永磁體，其包括一磁體本體及一設置於該磁體本體表面上並披覆該磁體本體表面之複合塗層，該複合塗層依所述順序包括： 一第一金屬氧化物層，該第一金屬氧化物層與該磁體本體有物理接觸； 一金屬層； 一第二金屬氧化物層； 一連接層；以及 一由聚（2-氯-對二甲苯）（poly（2-chloro-p-xylylene）） 形成之層。

於一實施例中，該磁體本體係一經燒結之磁體本體。

於一實施例中，該磁體本體以稀土金屬為基礎。於一實施例中，其中該稀土金屬為釹。

於一實施例中，該磁體本體係一稀土金屬鐵硼永磁體。

於一實施例中，磁體本體係一經燒結之磁體本體，其具有Nd2Fe14B晶體及圍繞該Nd2Fe14B晶體之一釹鐵硼材料，該釹鐵硼材料之釹含量大於該Nd2Fe14B晶體。

於一實施例中，其中該磁體本體係所有邊緣皆為圓滑之桿狀。 於一實施例中，形成該連接層之連接體係選自由矽烷（silanes）、硫醇（mercaptans）、膦（phosphines）、二硫化物（disulfides）、及具有硫醇、膦或二硫化物基團所組成之群組之矽烷。

於一實施例中，該矽烷係選自由烷氧基矽烷或具丙烯醯氧基（acryloyloxy）、甲基丙烯醯氧基（methacryloyloxy）官能基團之烷氧基矽烷、具雙-三甲氧基矽基（bis-trimethoxysilyl）或雙-三乙氧基矽基（bis-triethoxysilyl）官能基團所組成之群組。

於一實施例中，該矽烷為3-（三甲氧基矽基）甲基丙烯酸丙酯（3-（trimethoxysilyl）propyl methacrylate）。

於一實施例中，該矽烷有一氫化官能基團。

於一實施例中，該金屬層之金屬係選自由鋁、鈦、鉭、鈮、鋯、銥、鉑、金、鐵、及包括鋁、鈦、鉭、鈮、鋯中至少一者之合金組成之群組。

於一實施例中，該金屬層之金屬為選自由鋁、鈦、及鋁或鈦之合金所組成之群組。

於一實施例中，該第一金屬氧化物層及/或該第二金屬氧化物層之氧化物係選自由鋁、鈦、鉭、鈮、鋯、矽、銥、鉿所組成之群組中至少一者之氧化物。

於一實施例中，該第一金屬氧化物層之氧化物為選自由Al2O3、TiO2、及Al2O3及TiO2之混合氧化物所組成之群組。

於一實施例中，該第二金屬氧化物層之氧化物為選自由Al2O3、TiO2、及Al2O3及TiO2之混合氧化物所組成之群組。

於一實施例中，該金屬層與該第一金屬氧化物層有物理接觸，該第二金屬氧化物層與該金屬層有物理接觸，該連接層與該第二金屬氧化物層有物理接觸，且該由聚（2-氯-對二甲苯）形成之層與該連接層有物理接觸。

於一實施例中，在該第二金屬氧化物層及該連接層間之另一金屬層及可擇之另一金屬氧化物層，其中該金屬層與該第一金屬氧化物層有物理接觸，該第二金屬氧化物層與該金屬層有物理接觸，該另一金屬層與該第二金屬氧化物層有物理接觸，該另一金屬氧化物層與該另一金屬層有物理接觸，該連接層與該另一金屬層有物理接觸，或與該另一金屬氧化物層有物理接觸，及該由聚（2-氯-對二甲苯）形成之層與該連接層有物理接觸。

於一實施例中，該另一金屬層之金屬係選自由鋁、鈦、鉭、鈮、鋯、銥、鉑、金、鐵、及包括鋁、鈦、鉭、鈮、鋯中至少一者之合金組成之群組。

於一實施例中，該另一金屬層之金屬係鋁。

於一實施例中，包括該另一金屬氧化物層，其中該另一金屬氧化物層之氧化物係選自由鋁、鈦、鉭、鈮、鋯、矽、銥及鉿所組成之群組中至少一者之氧化物。

於一實施例中，該另一金屬氧化物層之氧化物為Al2O3。

於一實施例中，該連接體係選自由矽烷、硫醇膦、二硫化物，及具有硫醇、膦或二硫化物基團所組成之群組之矽烷。

於一實施例中，該連接體係選自由3-（2-吡啶基乙基）硫丙基三甲氧基矽烷（3-（2-pyridylethyl）thiopropyltrimethoxysilane）、3-（4-吡啶基乙基）硫丙基三甲氧基矽烷（3-（4-pyridylethyl）thiopropyltrimethoxysilane）、2-（二苯基膦基）乙基三乙氧基矽烷（2-（diphenylphosphino）ethyl triethoxysilane）、（雙（2-甲基丙烯醯基）氧基乙基二硫化物（bis（2-methacryloyl）oxyethyldisulfide）、及雙十六烷基二硫化物（dihexadecyldisulfide）所組成之群組。

於一實施例中，該第一金屬氧化物層及該第二金屬氧化物層之厚度可相同或不同，其範圍係從5nm至200nm、或從80nm至120nm、或從50nm至100nm，或其中該第一及該第二金屬氧化物層之厚度各為約100nm。

於一實施例中，該另一金屬氧化物層，其中該另一金屬氧化物層之厚度範圍係從5nm至200nm、或從80nm至120nm、或從50nm至100nm、或約100nm。

於一實施例中，該第二金屬氧化物層及/或該另一金屬氧化物層係天然金屬氧化物層。

於一實施例中，該天然金屬氧化物層厚度範圍係從1nm至5nm。

於一實施例中，該金屬層之厚度範圍係從0.1至10 µm、或從0.5至10µm、或從2至6µm、或約4µm。

於一實施例中，該另一金屬層之厚度高達29 µm，較佳範圍係從2µm至20µm或從10µm至18µm或約15µm。

於一實施例中，該連接層係單層，或其中該連接層之厚度範圍係從20nm至150 nm或從50nm至100nm。

於一實施例中，該由聚（2-氯-對二甲苯）形成之層之厚度範圍係從3µm至20µm、或從10µm至17µm，或約15µm。

於一實施例中，該複合塗層厚度不大於50 µm。

於一實施例中，該金屬層被省略，而該複合塗層進一步在該由聚（2-氯-對二甲苯）形成之層上依所述順序包括以下： 一第三金屬氧化物層； 另一連接層；以及 另一由聚（2-氯-對二甲苯）形成之層。

於一實施例中，包括一中間金屬氧化物層，其位於該由聚（2-氯-對二甲苯）形成之層及該第三金屬氧化物層之間。

於一實施例中，該第一金屬氧化物層、該第二金屬氧化物層及該第三金屬氧化物層之厚度範圍係各從5 nm至300 nm。

於一實施例中，該第一金屬氧化物層、該第二金屬氧化物層、該中間金屬氧化物層及該第三金屬氧化物層之厚度範圍係各從5 nm至200 nm。

於一實施例中，該連接層之厚度及該另一連接層之厚度相同或不同，其範為係從20 nm至150 nm、或從50 nm至100 nm、或為基本上單層之厚度。

於一實施例中，該由聚（2-氯-對二甲苯）形成之層之厚度範圍係從0.5µm至4µm、或從1µm至2µm，及/或該另一由 聚（2-氯-對二甲苯）形成之層之厚度範圍係從3µm至20µm、或從10µm至15µm、或約13µm。

於一實施例中，該複合塗層之厚度不大於50µm。

於一實施例中，該第一金屬氧化物層之氧化物為Al2O3而該第二金屬氧化物層之氧化物為TiO2，或者該第一金屬氧化物層之氧化物為TiO2 而該第二金屬氧化物層之氧化物為Al2O3，或者該第一及第二金屬氧化物層之氧化物為Al2O3，或者該第一及第二金屬氧化物層之氧化物為TiO2。

於一實施例中，該第三金屬氧化物層之氧化物為TiO2或Al2O3，較佳為TiO2。

於一實施例中，該中間金屬氧化物層之氧化物為Al2O3或TiO2，較佳為Al2O3，其與該第三金屬氧化物層之氧化物不同。

本發明亦提供一種生產一抗蝕永磁體之方法，該方法包括： 提供一未磁化磁體本體； 於該磁體本體表面上形成一第一金屬氧化物層； 於該第一金屬氧化物層上形成一金屬層； 於該金屬層上形成一第二金屬氧化物層； 於該第二金屬氧化物層上選擇性地形成至少一其他層； 於該第二金屬氧化物層上或於該至少一其他層（若存在）上形成一連接層； 於該連接層上形成一由聚（2-氯-對二甲苯）形成之層；以及 磁化該磁體本體。

於一實施例中，該方法包括形成該至少一其他層，其中該至少一其他層為另一金屬層。

於一實施例中，該方法進一步包括於該另一金屬層上形成另一金屬氧化物層。

於一實施例中，該第一金屬氧化物層及/或該第二金屬氧化物層係以選自於物理氣相沉積、化學氣相沉積、濺射（sputtering）、溶膠凝膠法（sol-gel process）及火焰噴塗（flame spraying）之方法形成，或以氧化一相應金屬層形成。

於一實施例中，該物理氣相沉積方法係使用電漿之方法或不使用電漿之方法或離子氣相沉積方法。

於一實施例中，該第一金屬氧化物層及/或該第二金屬氧化物層係由原子層沉積（atomic layer deposition）方法形成，該原子層沉積方法係使用電漿之方法或不使用電漿之方法。

於一實施例中，該金屬層係由選自於以下之方法形成：物理氣相沉積，化學氣相沉積，濺射，及原子層沉積。

於一實施例中，該金屬層係由使用電漿之物理氣相沉積方法或不使用電漿之物理氣相沉積方法或離子氣相沉積方法形成。

於一實施例中，該另一金屬層係由電鍍方法、濺射方法、物理氣相沉積方法或原子層沉積方法形成。

於一實施例中，該電鍍方法係一離子液體之電流沉積（galvanic deposition）方法。

於一實施例中，該連接層係藉由使用電漿之物理氣相沉積、或不使用電漿之物理氣相沉積、或濕式法（wet process）、或電漿沉積法（plasma deposition process）、或其組合來施加一連接體而形成。

於一實施例中，該由聚（2-氯-對二甲苯）形成之層係藉二氯[2.2]對環芳烷（dichloro[2.2]paracyclophane）電漿沉積方法形成。

本發明亦提供一種生產一抗蝕永磁體之方法，該方法包括： 提供一未磁化磁體本體， 於該磁體本體表面上形成一第一金屬氧化物層； 於該第一金屬氧化物層上形成一第二金屬氧化物層； 於該第二金屬氧化物層上形成一連接層； 於該連接層上形成一由聚（2-氯-對二甲苯）形成之層； 於該由聚（2-氯-對二甲苯）形成之層上選擇性地形成一中間金屬氧化物層； 於該由聚（2-氯-對二甲苯）形成之層上或於該中間金屬氧化物層（）上形成一第三金屬氧化物層； 於該第三金屬氧化物層上形成另一連接層； 於該另一連接層上形成另一由聚（2-氯-對二甲苯）形成之層；以及 磁化該磁體本體。

於一實施例中，該第一金屬氧化物層之氧化物為Al2O3而該第二金屬氧化物層之氧化物為TiO2，或者該第一金屬氧化物層之氧化物為TiO2而該第二金屬氧化物層之氧化物為Al2O3，或者該第一及第二金屬氧化物層之氧化物皆為Al2O3或皆為TiO2。

於一實施例中，該第三金屬氧化物層之氧化物係TiO2或Al2O3，較佳為TiO2。

於一實施例中，該方法包括形成該中間金屬氧化物層，其中該中間金屬氧化物層之氧化物為Al2O3或TiO2，較佳為Al2O3，與該第三金屬氧化物層之氧化物相同或不同。

於一實施例中，該第一金屬氧化物層及/或該第二金屬氧化物層係藉由選自於物理氣相沉積、化學氣相沉積、溶膠凝膠方法、火焰噴塗及原子層沉積之方法來形成。

於一實施例中，該第三金屬氧化物層及/或該中間金屬氧化物層係藉由原子層沉積方法或藉由物理氣相沉積方法形成。

於一實施例中，該連接層及/或該另一連接層係藉由使用電漿之物理氣相沉積、或不使用電漿之物理氣相沉積、或濕式法、或電漿沉積方法、或其組合施加一連接體來形成。

於一實施例中，該由聚（2-氯-對二甲苯）形成之層係由二氯[2.2]對環芳烷（dichloro[2.2]paracyclophane）等電漿沉積方法形成。

本發明亦提供一種血管內血液泵，其包括一電動機，其中該電動機包括前述之永磁體。

在本發明定義下，如果一磁體通過以下測試則該磁體抗蝕：

60℃下在含0.9重量％氯化鈉水溶液中對經塗覆之磁體進行腐蝕測試（即加速腐蝕測試）。由於磁性材料若腐蝕會導致塗層起皺或變形，因此，在試樣表面上塗層起皺或形成***表示該磁性材料被腐蝕，其中，當形成高度0.1mm之***以及塗層起皺就被定義為該磁體故障之指標。磁鐵維持至少30天才故障即通過測試。

根據本發明，一強永磁體包括一塗層，該塗層可完全圍繞一磁體本體，或至少覆蓋該磁體本體在血管內血液泵中操作時暴露於流體中之表面。當在血管內血液泵中使用時，該塗層使其具有抗蝕能力。如上所述，較佳磁體本體主要由釹、鐵及硼組成經燒結之磁體，其具有精細正方具磁性之Nd₂ Fe₁₄ B晶體及圍繞該晶體之富含釹的非磁性相。典型地，形成主相之Nd₂ Fe₁₄ B晶體之平均晶體直徑範圍1至80 μm，富含釹之非磁性相佔磁體本體體積之1%至50%。此等磁體易由商購獲得，且因其具有高磁性且磁性其特別強（即具有高磁通密度）故較佳選擇。由於上述原因，在血管內血液泵中使用需要特別強之磁體。然而，原則上本發明之塗層可應用於需要抗蝕保護之任何材料，例如不同之稀土鐵硼磁性材料或任何其他磁性材料。

本發明塗層係設在該磁體本體（即實際之磁性材料）表面上之複合塗層。根據第一具體實施例，該複合塗層包括一在該磁體本體表面上之第一金屬氧化物層、一在該第一金屬氧化物層暴露表面上之金屬層、一在該金屬層上之第二金屬氧化物層、一由聚（2-氯-對二甲苯）形成之層及一在該第二金屬氧化物層及該由聚（2-氯-對二甲苯）形成之層間之連接層。該第一金屬氧化物層、該金屬層及該第二金屬氧化物層一起形成一無機層。

根據第二具體實施例，另一金屬層被設置於該第二金屬氧化物層及該連接層之間。於此具體實施例中，該第一金屬氧化物層、該金屬層、該第二金屬氧化物層及該另一金屬層一起形成一無機層。

在一較佳之變化實施例中，另一金屬氧化物層係被設置於該另一金屬層上。在此實施例中，該第一金屬氧化物層、該金屬層、該第二金屬氧化物層、該另一金屬層及該另一金屬氧化物層一起形成一無機層。該另一金屬氧化物層可以人工形成也可以為天然氧化物層，即該另一金屬層暴露於空氣中時自動形成之氧化層。此也適用於該第一具體實施例及該第二具體實施例之第二金屬氧化物層。

根據第三具體實施例，該複合塗層包括一第一層結構及一第二層結構。該第一層結構係被設置於該磁體本體表面上，而該第二層結構係被設置於該第一層結構上。該第一層結構包括一設置在該磁體本體表面上的第一金屬氧化物層、一在該第一金屬氧化物層上之第二金屬氧化物層、一由聚（2-氯-對二甲苯）形成之層及一該第二金屬氧化物層及該由聚（2-氯-對二甲苯）形成之層間之連接層。該等金屬氧化物層一起形成一無機層。該第二層結構包括一設置在該第一層結構上第三金屬氧化物層、一由聚（2-氯-對二甲苯）形成之層、及一在該第三金屬氧化物層及該由聚（2-氯-對二甲苯）形成之層間之連接層。該第三金屬氧化物層形成一無機層。

一額外（中間）金屬氧化物層可能被設置在該第一層結構及該第三金屬氧化物層之間。於此情況下，該第二層結構包括：在該第一層結構上的該中間金屬氧化物層、在該中間金屬氧化物層上之該第三金屬氧化物層、一由聚（2-氯-對二甲苯）形成之層、及一在該第三金屬氧化物層及該由聚（2-氯-對二甲苯）形成之層間之連接層。該等金屬氧化物層一起形成一無機層。該由聚（2-氯-對二甲苯）形成之層構成一有機層。因此，在各具體實施例中，該複合塗層包括至少一無機層及至少一有機層。

該第一層結構及該第二層結構之金屬氧化物可能相同或不同。

從供應商處購買之以稀土金屬為基礎之磁體通常以磷酸鹽塗層保護。在施加複合塗層前此磷酸鹽塗層可藉由例如酸洗去除。但是，該磷酸鹽塗層不會對本發明之塗層或塗覆方法有不良影響，因此留在該磁體本體上。較佳地，該磷酸鹽塗層不會被去除。不去除該磷酸鹽塗層省略一製程步驟而避免在此製程步驟中引入雜質。但是，較佳在施加該第一金屬氧化物層前清洗該磁體。較佳地藉由具有機溶劑（例如醇）來洗滌該磁體來進行清潔。特佳之清潔劑為異丙醇以及異丙醇及乙醇之混合物。以有機溶劑清洗後，將該磁體乾燥，例如在真空或空氣流中。

在清洗及乾燥後，該第一金屬氧化物層被施加至該磁體本體之表面。對本發明而言重要者係一金屬氧化物層被直接設置在該磁體表面上，即其與該磁體物理接觸（與一經磷酸鹽塗覆磁體接觸被視為與該磁體有直接接觸）。金屬氧化物很好地附著在相對粗糙之磁體表面，因此即使在血管內血液泵中於惡劣操作條件下也不容易從其上分離。結果，顯著提高該磁體之抗蝕性，而包括該磁體之血管內血液泵在長時間內不會出現故障。此外，建議將本發明複合塗層施加到未磁化之磁體上，並且僅在施加塗層後才磁化該磁體，且不適合在施加塗層前將磁體磁化。

在該第一及第二具體實施例中，形成該第一金屬氧化物層及該第二金屬氧化物層之金屬氧化物可能相同或不同。較佳地，該第一金屬氧化物層及/或該第二金屬氧化物層之氧化物係一氧化物，其為鋁、鈦、鉭、鈮、鋯、矽、銥及鉿之至少一者。較佳之該第一金屬氧化物層及/或該第二金屬氧化物層之氧化物為Al₂ O₃ 、TiO₂ 及其混合物。於該第二具體實施例中，亦適用於其他金屬氧化物層。

在該第三具體實施例中，該第一金屬氧化物層之組成通常相異於該第二金屬氧化物層之組成，而該第三金屬氧化物層之組成通常相異於該中間金屬氧化物層（若存在）之組成，而該第一無機層之氧化物與該第二無機層之金屬氧化物可能相同或不同。適合用於形成該第一金屬氧化物層、該第二金屬氧化物層、該第三金屬氧化物層及該中間金屬氧化物層之金屬氧化物與該第一具體實施例及該第二具體實施例之情況相同。較佳地，該第一金屬氧化物層之氧化物為Al₂ O₃ 且該第二金屬氧化物層之氧化物為TiO₂ ，或該第一金屬氧化物層之氧化物為TiO₂ 而該第二金屬氧化物層之氧化物為Al₂ O₃ 。該第三金屬氧化物層之氧化物較佳為TiO₂ 或Al₂ O₃ ，而TiO₂ 為特佳者。若一中間金屬氧化物層存在，該中間金屬氧化物層之氧化物較佳為Al₂ O₃ 或TiO₂ ，而Al₂ O₃ 為特佳者。

該第一金屬氧化物層及該第二金屬氧化物層之氧化物也可能相同。於此情況下，該第一金屬氧化物層及該第二金屬氧化物層可以藉相同或不同方法進行應用。此亦適用於該第三金屬氧化物層及該中間金屬氧化物層。

在該第一具體實施例及該第二具體實施例中，一金屬層被設置在該第一金屬氧化物層及該第二金屬氧化物層之間。用於形成該金屬層之例示性金屬為鋁、鈦、鉭、鈮、鋯、鐵、銥、鉑、金以及包括鋁、鈦、鉭、鈮及鋯至少一者之合金，較佳之金屬為鋁及鈦。該第二具體實施例中鐵也為較佳的選擇。

在該第二具體實施例中，在該第二金屬氧化物層上提供另一金屬層，其中，用於形成該另一金屬層之例示性金屬與該金屬層之情況相同，其中鋁為較佳金屬。

在所有具體實施例中，用於形成金屬氧化物層之方法沒有特別限制，但原子層沉積（Atomic Layer Deposition，ALD）較佳。特別地，該第三具體實施例中之第三金屬氧化物層及該中間金屬氧化物層（若存在）較佳係藉由ALD形成。

ALD 係一種薄膜沉積方法，其藉由使一基板表面暴露於交替之氣態物質用以在該基板上長出一薄膜（被稱為前驅物）。將該前驅物以一系列連續、不重疊進料（pulse）導入包含待塗覆基材之反應器中，即該前驅物永遠不會同時存在於該反應器中。

於每一進料中，被導入反應器中之第一前驅物被吸附在待塗覆基材之表面上，直到表面上所有可用之反應位點都被消耗掉。然後，從該反應器中除去任何過量之該第一前驅物。再者，將不同於該第一前驅物之第二前驅物被導入該反應器並被吸附在該基材之表面上，與先前吸附之該第一前驅物進行化學反應，然後再次從該反應器中除去任何過量之該第二前驅物及氣態反應產物。根據待沉積層之類型，可以將不同於該第一及第二前驅物之其他前驅物導入該反應器中進行吸附及反應，並從該反應器中除去任何多餘之前驅物及反應產物。

單一次暴露所有該等前驅物被稱為一個ALD循環。

理想地，每一ALD循環產生一單層塗層材料。因此，ALD可在原子層次上控制層之厚度及組成。其可在具有複雜形狀之大型基材上塗覆均勻保形而無缺陷之塗層，其中，缺陷可能構成使該複合塗層更易受到腐蝕劑侵蝕之位置。

在形成氧化鋁層之情況下，用於進行ALD方法之較佳前驅物材料為AlX₃ 及水（氣態）。在AlX₃ 中，X表示低級烷基團（可相同或不同），或者低級烷基團（可相同或不同）及氫，或者鹵素原子（可相同或不同）。較佳之AlX₃ 化合物為三甲基鋁（TMA）、三乙基鋁（TEA）、三異丁基鋁（TIBA）、二甲基鋁（DMAlH）及三氯化鋁（AlCl₃ ）。

在一用於產生一鋁氧化物層之例示性ALD方法中，該磁體被放置在一反應室中，在合適的惰性氣體（如氬氣）環境及適溫度（如約300℃）下，將AlX₃ 導入該反應室中。該AlX₃ 幾乎立即吸附在該磁體表面或已經在該磁體表面形成之塗層上，並且藉由抽空至例如約0.1至0.01 Pa除去任何過量之AlX₃ 及載氣。此後導入濕空氣。包含於其中之水吸附在該表面上並與AlX₃ 反應，從而在該表面上形成氧化鋁及HX。藉由再次抽空該反應室至約0.1至0.01 Pa除去空氣及任何過量之AlX₃ 以及HX。

整個ALD循環需要約10至12秒，並且產生約0.1 nm氧化鋁塗層厚度。因此，生產約100 nm氧化鋁層厚度需要約3小時的製程時間。

ALD也是形成二氧化鈦（TiO₂ ）之較佳方法，但是ALD不能用於每一種金屬氧化物，因為並非每一種金屬氧化物都有合適之前驅物。

非常適合於形成本發明具體實施例之各種金屬氧化物層之其他方法包含物理氣相沉積、化學氣相沉積、濺射、溶膠凝膠法、火焰噴塗或氧化先前施加之金屬層等。在氧化一金屬層之情況下，該金屬氧化物之金屬當然與該下方金屬層之金屬相同，否則一金屬氧化物層之金屬及下方金屬層之金屬可以不同。

物理氣相沉積可為一使用電漿或不使用電漿之方法，或者為一離子氣相沉積方法。同樣地，可在使用或不使用電漿之情況下進行ALD。

溶膠凝膠法可作為特別適合用於施加氧化鈮之方法；另，藉由物理氣相沉積施加鉭金屬然後在電漿或在烤箱中氧化可作為特別適合於施加氧化鉭之方法；而當使用氧化鋯時，建議用氧化釔來穩定。

諸如物理氣相沉積及濺射之方法可以在有偏壓（biasing）或沒有偏壓之情況下進行。就此而言偏壓有好處，因為即使在具有不規則幾何形狀之表面上，其也可以促進形成均勻塗層。

在該第一具體實施例及該第二具體實施例中，該第一金屬氧化物層、該第二金屬氧化物層及該另一金屬氧化物層（若存在）之厚度（可能相同或不同）範圍可從5 nm至200 nm，較佳為從80 nm至120 nm，更佳為從50 nm至100 nm，最佳為約100 nm。該第二金屬氧化物層及該另一金屬氧化物層可為天然氧化物層，即，其係在下方金屬層暴露於空氣中時自然形成（如果下方金屬層可形成天然氧化物）。該天然氧化物層厚度範圍較佳為1 nm至5 nm。

在該第三具體實施例中，該第一金屬氧化物層、該第二金屬氧化物層、該第三金屬氧化物層及該中間金屬氧化物層（若存在）之總厚度較佳範圍從20 nm至800 nm。因此，在四層金屬氧化物層之情況下每一金屬氧化物層之厚度較佳範圍從5 nm至200 nm，而在只有三層金屬氧化物層之情況下每一金屬氧化物層之厚度較佳範圍從5 nm至300 nm。

在該第一具體實施例及該第二具體實施例中，用於分別形成該金屬層及該另一金屬層之方法在該金屬層之情況下係一乾式沉積法，而在該另一金屬層之情況下係一濕式沉積法或一乾式沉積法。

乾式沉積法包含化學氣相沉積、物理氣相沉積 （PVD）及離子氣相沉積（IVD）、濺射及諸如電漿塗覆及原子層沉積 （ALD）之方法。IVD產生具柱狀結構之金屬層，建議在其上沉積另一層前進行衝擊（peening）處理。如此之金屬層也沒有所需之品質。PVD，特別為Arc-PVD，係用於產生本發明複合塗層之金屬層之較佳方法。PVD可產生在合理時間內及合理成本內具有所需品質及厚度之金屬層。特別地，PVD產生均質之金屬層。因此，本發明該第一具體實施例及該第二具體實施例之複合塗層包括一金屬層，較佳由PVD沉積，最佳由Arc-PVD沉積，且用於形成該金屬層之較佳金屬係鋁及/或鈦。

適用於PVD法之反應條件為溫度範圍從約200°C至260°C，及惰性氣體氣氛如氬氣氣氛。

金屬層厚度為0.1 µm至10 µm或0.5 µm至10 µm。從提供最佳防蝕觀點來看，該金屬層需有一定厚度，但是該金屬層若愈厚則其所需施加時間就愈多且昂貴，如上所述，較厚塗層的不利之處在於其增加該磁體本體與血液泵電動機中繞組間之距離。因此，該金屬層較佳厚度為10 µm或其以下。另一方面，從防蝕觀點來看，該金屬層厚度至少應為0.5 µm，儘管在某些情況下更薄之厚度也可能令人滿意。該金屬層較佳厚度為2 µm至6 µm，更佳厚度為約4 µm。

根據該第二具體實施例，該複合塗層包括另一金屬層。該另一金屬層係以與該金屬層相同或不同之方法施加，並以採用不同方法為佳，其原因為儘管乾式沉積法（如物理氣相沉積）產生具良好長期穩定性並具高再現性之塗層，但似濕式沉積法（如電流沉積（離子電鍍））產生之金屬層具有更高密度，即更佳品質。因此，本發明該第二具體實施例結合一金屬層（較佳以物理氣相沉積法形成）及另一金屬層（較佳以電鍍方法形成）。然而在某些情況下濕式沉積不可行。例如金以濺射處理較佳。該另一金屬層較佳厚度範圍從2 µm至20µm，更佳從10µm至18 µm，最佳約15µm。鍍層厚度可高達29 µm。

用於形成該另一金屬層之較佳金屬為鋁。鋁之電流沉積係以本領域中通常方式以離子液體進行，例如使用氯化鋁及1-乙基-3-甲基咪唑-氯化物（1-ethyl-3-methylimidazolium-chloride）混合物。較佳為純鋁，例如至少99%純度，較佳為至少99.9%純度。

在本發明所有具體實施例中，為了加強該金屬層/金屬氧化物層所提供之防蝕作用，該金屬層/金屬氧化物層與聚對二甲苯聚合物層結合。聚對二甲苯（Poly（p-xylylene））聚合物之商品名為聚對二甲苯（Parylene）。聚對二甲苯可能與含羥基之表面反應，且已知以較低之層厚度形成無針孔塗層。此外，其具有低介電常數（大約3），此對植入式血液泵有益。一包括金屬氧化物層及/或金屬/金屬氧化物層複合塗層（如本發明之塗層）及一聚對二甲苯層具生物相容性還提供防蝕。然而，在血管內血液泵之工作條件下，聚對二甲苯層對金屬層或對金屬氧化物層之黏附力不夠強。該聚對二甲苯層在令人無法接受之短時間後開始分層，從而使該金屬或該金屬氧化物層暴露。該金屬層及/或該金屬氧化物層無法充分保護該磁體本體，因而腐蝕在其內之該磁體本體。

藉由合併二措施來防止此情況：提供連接該金屬層或該金屬氧化物層及該聚對二甲苯層之界面層，以及使用特定之聚對二甲苯化合物。

形成該界面層之化合物（即連接體化合物）必須具雙官能。雙官能係指該連接體化合物必須具有二類官能基團或不同官能度（反應性）分子部分，其一為與該金屬層或該金屬氧化物層鍵合之官能基團或分子部分（例如藉由與該金屬或金屬氧化物層之表面羥基基團反應），另一則為與聚對二甲苯鍵合之官能基團或分子部分，從而牢固地連接無機金屬層或金屬氧化物層與該有機聚對二甲苯層。可藉由共價鍵或其他鍵提供連接，例如藉由凡得瓦力。

已知具有與金屬或金屬氧化物鍵合之官能基團或部分以及與聚對二甲苯鍵合之官能基團或部分之連接體。作為例示性連接體，可能提及矽烷化合物、硫醇、膦、二硫化物及具硫醇、膦或二硫化物基團之矽烷。依據金屬較佳之連接體化合物會不同。

在鋁、鈦、鉭、鈮、鋯、銥、矽、鉿及此等金屬之氧化物之情況下，用於該金屬層及用於該金屬氧化物層之連接體較佳為烷氧基矽烷，諸如甲氧基矽烷及乙氧基矽烷，例如具（H₃ CO）₃ Si-R式之矽烷，其中R為例如甲基丙烯酸酯（methacrylate）、烷基胺（alkylamine）、苯胺（phenylamine）或環氧烷基（epoxyalkyl）。為了與聚對二甲苯鍵合，該連接體較佳具有一丙烯醯氧基（acryloyloxy）或甲基丙烯醯氧基（methacryloyloxy）官能基團。該連接體矽基部分及（甲基）丙烯醯氧基間部分之碳鏈長度通常具有1至16個碳原子（甲基、乙基、丙基、丁基、戊基…）。通常該烴鏈為飽和，但也可包含一或多個不飽和鍵。一特佳之連接體係來自Silquest之3-（三甲氧基矽基） 甲基丙基丙烯酸酯（A-174），但其他矽烷化合物諸如來自Silquest之G-170 （一乙烯基官能之矽烷偶聯劑）也適合。此外，可使用具雙-三甲氧基矽基（bis-trimethoxysilyl）或雙-三乙氧基矽基（bis-triethoxysilyl）官能性之連接體，例如雙（三甲氧基矽基乙基）苯（bis（trimethoxysilylethyl）benzene）。

特別針對鈦、鋯及鉑，具氫化物官能團之連接體（如三氫矽烷（trihydrosilanes））效果很好。可能特別提及10-十一碳烯基矽烷（10-undecenylsilane）及n-十八烷基矽烷（n-octadecylsilane）。該矽烷較佳地在室溫下從氣相或從非質子溶液中施加。此外，上述之具（甲基）丙烯醯氧基基團之烷氧基矽烷，及具雙-三甲氧基矽基或雙-三乙氧基矽基官能性之化合物也適合。

適用於將該聚對二甲苯層連接到一金層之連接體通常為硫醇、膦或二硫化物，較佳具有更長烴鏈，例如具有10至16個碳原子烷基基團之烷基-或二烷基-二硫化物。如此烷基基團在該金屬或金屬氧化物表面上形成緻密且有序之層。然而，也可以使用僅具1至9個碳原子之烷基。

同樣適合於金層者為具有硫醇、膦或二硫化物基團之矽烷連接體化合物。特佳例為3-（2-吡啶乙基）硫丙基三甲氧基矽烷（3-（2-pyridylethyl）thiopropyltrimethoxysilane），3-（4-吡啶乙基）硫丙基三甲氧基矽烷（3-（4-pyridylethyl）thiopropyltrimethoxysilane），2-（二苯基膦）乙基三乙氧基矽烷（2-（diphenylphosphino）ethyl triethoxysilane），雙（2- 甲基丙烯醯基）氧乙基二硫化物（bis（2-methacryloyl）oxyethyldisulfide），及雙十六烷基二硫化物（dihexadecyldisulfide）。

該雙官能連接體較佳為電漿塗覆法或為不用電漿之物理氣相沉積施加在該金屬或金屬氧化物表面，或者在該金屬表面或該金屬氧化物表面施加雙官能連接體化合物之一非質子性或一醇或水溶液。在一電漿室中對矽烷化合物進行乾式塗覆會產生玻璃狀層，該玻璃狀層包括基本上與該金屬氧化物表面平行並藉氧原子鍵合至該表面之Si-O-Si-O-鏈。一有機殘基位於該表面背面，可用於與該聚對二甲苯鍵合。物理氣相沉積及濕式應用法形成具有相似結構但沒有玻璃狀外觀之界面層。

電漿沉積產生緻密層，並且對聚對二甲苯具有可接受之附著力。不用電漿之物理氣相沉積產生具對二甲苯具有較強附著力之緻密層比電漿沉積層少。濕式應法產生非常緻密之單層，其具有不規則網絡、高交聯度及高百分比矽鍵合氧。此等層與聚對二甲苯層黏附情況很好。因此，濕式應用法為較佳。

或者，可以將電漿應用及物理氣相沉積（不用電漿）或濕式應用法結合使用，例如首先藉電漿沉積形成玻璃狀界面層，然後為第二連接層之物理氣相沉積或濕式應用法，因而形成一複合連接層。在如此之複合連接層中，該玻璃狀層之矽原子與該第二層之氧原子共價連接，該第二層之有機殘基（如甲基丙烯酸酯、烷基胺或環氧烷基）可用於鍵合該聚對二甲苯，其係以共價或其他方式（如凡得瓦力）來鍵合。

該界面層厚度範圍通常為20至150 nm，較佳為50至100 nm。或者，可以僅施加單層。藉由施加該連接體化合物之溶液及蒸發該溶劑可獲得單層。

形成一聚對二甲苯層（即聚對二甲苯聚合物層）在該界面層上，或在該第三具體實施例之情況下在該第一及該第二層結構之界面層上。聚對二甲苯聚合物具有以下結構式：

其中n為其聚合度。

聚對二甲苯前驅物化合物為具以下結構式之[2.2]對環芳（[2.2]paracyclophanes）。

該二聚化合物可在市場上買到，例如聚對二甲苯 N（Parylene N）、聚氮對二甲苯（Parylene C）、聚對二甲苯 D（Parylene D）及聚對二甲苯 F（Parylene F）之前驅物。在聚對二甲苯 N中所有X及R1至R4皆為氫，在聚氮對二甲苯（Parylene C）中R1至R4之一者為氯而其他R及X殘基為氫，在聚對二甲苯 D中R1至R4殘基之二者為氯而其他所有殘基皆為氫，在聚對二甲苯 F中殘基X為氟而R1至R4殘基為氫。聚對二甲苯層通常用作防潮層及介電阻障層。

在真空中高溫下（高於約500°C，取決於特定聚對二甲苯），二聚體裂解形成相應之對二甲苯基。一方面該等單體聚合形成聚（對二甲苯）聚合物，另一方面藉由其官能基團（如甲基丙烯酸酯）鍵合至該界面層。或者，其可簡單地黏附在界面層疏水部分上。

已發現當聚氮對二甲苯（Parylene C）被用作該第一及第二具體實施例之複合層之覆蓋層（cover layer）或該第三具體實施例之第一及第二層結構之覆蓋層時，該聚氮對二甲苯（Parylene C）之R1至R4之一者為氯且會形成一塗層，該塗層使磁性材料在作為血管內血液泵所遇到之條件下具防蝕性。該聚對二甲苯層較佳以電漿沉積施加，而其最上層之層厚度範圍較佳從3µm至20 µm，更佳從10µm至17 µm，最佳為約15 µm。在該第三具體實施例中，該第一層結構之聚對二甲苯層較佳厚度範圍從0.5 µm至4 µm，更佳從1µm至2µm。

當聚氮對二甲苯（Parylene C）被直接施加在該磁性材料表面上，在數天內可觀察到保護性聚氮對二甲苯（Parylene C）層裂紋形成及分層以及該磁性材料腐蝕。同樣地，若將聚氮對二甲苯（Parylene C）施加到一金屬層或一金屬/金屬氧化物層上，由於分層現象，使得在血管內血液泵條件下在令人無法接受之短時間內就觀察到該磁性材料腐蝕。此外，若應用在以矽烷為基礎之界面層上，與聚氮對二甲苯（Parylene C）不同之聚對二甲苯化合物無法提供足夠之防蝕效果。

本發明之複合塗層與該磁體本體黏附良好，由於其具有由無機與有機成分組成之結構故可有效地阻擋無機物及有機物。此外，玻璃狀界面層也具有阻擋能力。

在本發明較佳具體實施例中，該磁體本體之形狀進一步增強該磁性材料之防蝕效果，該形狀特別能令覆蓋該磁體本體之塗層厚度均勻。為此目的該磁體本體無銳利邊緣而為圓滑邊緣（soft edges）之磨圓形式（rounded forms）。較佳地，該磁體本體為桿狀，其具有沿縱向延伸穿過其中用於容納血管內血液泵電動機軸之通道，相對立之該磁體本體正面朝該通道傾斜。該通道不需塗覆該複合塗層，因為在血管內血液泵中該通道容納該電動機軸並被固定在該處。當然，為了安全起見仍可對該通道進行塗覆。

該磁體本體可為單一部件，也可由多個部分組成。在後者之情況下，每一部分均設有本發明塗層，若非完全包圍則至少以均勻厚度包圍其暴露表面。較佳地，每一部分之邊緣圓滑。

以下將參照附圖進一步解釋本發明。

圖未按比例繪製。不應以任何方式將其解釋成本發明之限制。

以上描述圖1所示之血管內血液泵10。該泵構造常見，但包括本發明之抗蝕永磁體1。

在圖1之泵中，該抗蝕永磁體1為桿狀，其相對之前表面平坦且彼此平行。儘管本發明複合塗層可有效地保護具圖1所示銳利邊緣之磁體本體在長時間內不腐蝕，但在本發明中較佳使用如圖5及6所示形狀之磁體本體。該複合塗層之各層完全展開在每一先前所施加之複合塗層上。

圖2係本發明第一實施例具一複合塗層15之抗蝕永磁體1的部分截面示意圖。在圖2所示實施例中，該複合塗層15形成在未磁化的一磁體本體19之表面19’上。該複合塗層15 包括一以原子層沉積法形成在該磁體本體19之表面19’上之第一氧化鋁層42；一以物理氣相沉積法沉積在該第一氧化鋁層42之表面42’上之鋁層43；以及一以原子層沉積法沉積在該鋁層43之表面43’上之第二氧化鋁層44。該第一氧化鋁層42、該鋁層43及該第二氧化鋁層44結合起來構成該複合塗層15之無機層 41。一連接層 46形成在該第二氧化鋁層44之表面44’上並牢固地鍵合該複合塗層15之有機層47與該第二金屬氧化物層 44。該複合塗層15之有機層47由聚氮對二甲苯（Parylene C）組成並覆蓋該連接層46之表面46’。

在圖2所示之實施例中，該第一氧化鋁層42及該第二氧化鋁層44各自厚度為100 nm，該鋁層43厚度為4 µm，由聚氮對二甲苯（Parylene C）形成之層厚度為15 µm，而該連接層46為單層。

圖3a係本發明第二實施例具一複合塗層16之抗蝕永磁體1的部分截面示意圖。在圖3a所示實施例中，該複合塗層16形成在未磁化的一磁體本體19之表面19’上。該複合塗層16 包括一由氧化鈦組成之第一金屬氧化物層52，該第一金屬氧化物層52係以原子層沉積法沉積在該磁體本體19之表面19’上，其厚度為100 nm；一由鈦組成之金屬層53，該金屬層53係以物理氣相沉積法沉積在該第一金屬氧化物層52之表面52’上，厚度為4µm；一由由氧化鋁及氧化鈦之混合物組成之第二金屬氧化物層54，該第二金屬氧化物層54係以原子層沉積法沉積在金屬層53之表面53’上，厚度100 nm；一鍍層55被設於該第二金屬氧化物層54之表面54’上，該鍍層55係一鋁金屬層，厚度約15 µm。該第一金屬氧化物層52、該金屬層 53、該第二金屬氧化物層54及該另一金屬層55結合起來構成一無機層 51。一連接層56形成在該鍍層55之表面55’上，牢固地鍵合該有機層57與該鍍層55。該複合塗層16之有機層57係由聚氮對二甲苯（Parylene C）組成並覆蓋連接層56之表面56’。

圖3b顯示一與圖3a所示相類似之一抗蝕永磁體1，但是其具有設於一鋁金屬層55上之另一金屬氧化物層58。在圖3b所示之實施例中，該另一金屬氧化物層58係厚度大約3 nm之天然氧化鋁層，即鋁金屬層暴露於空氣後形成之鈍化層。

圖4a係本發明第三實施例具一複合塗層18之抗蝕永磁體1的一部分截面示意圖。在圖4所示實施例中，該複合塗層18包括一第一層結構17及一第二層結構17’。

該第一層結構17包括由一第一金屬氧化物層62及一第二金屬氧化物層64組成之一無機層61、一有機層67及一設置於該第二金屬氧化物層64及該有機層67間之連接層66。該第二層結構17’係被設置在該第一層結構17上，並包括一無機層 71，其係由以下組成：一第三金屬氧化物層74、一有機層77及一設置在該第三金屬氧化物層74及該有機層77間之連接層76。

該第一金屬氧化物層62係一厚度100 nm之氧化鋁層，其係以原子層沉積形成在該磁體本體19表面19’上；該第二金屬氧化物層64係一厚度10 nm之氧化鈦層，其係以原子層沉積形成在該第一金屬氧化物層62之表面62’上。該連接層 66係被形成在該第二金屬氧化物層64之表面64’上之一單層，而該有機層67係由聚氮對二甲苯（Parylene C）形成在該連接層 66之表面66’上之一層，聚氮對二甲苯（Parylene C）層厚度範圍從1至2 µm。

該第三金屬氧化物層 74係一厚度10 nm之氧化鈦層，其係以原子層沉積在該第一有機層67之表面67’上。該連接層76係被設置在該第三金屬氧化物層 74之表面74’上，而另一聚氮對二甲苯（Parylene C）層77（有機層）係被形成在該連接層76之表面76’上。此最外層之聚氮對二甲苯（Parylene C）層厚度約13 µm。

圖4b顯示與圖4a所示磁體類似之一磁體，但是一額外（中間）金屬氧化物層72係被設置在該有機層67及該第三金屬氧化物層74之間。因此，該第二層結構17’包括一無機層71，其係由該中間金屬氧化物層72及一第三金屬氧化物層 74組成，一有機層77及一連接層 76被設置在該第三金屬氧化物層74及該有機層77之間。該中間金屬氧化物層72係一厚度20 nm之氧化鋁層，其係以原子層沉積形成。關於其餘部分，與以上圖4a所示具體實施例之情況相同。該第一層結構及該第二層結構包括由相同材料製成之層（在其他具體實施例中材料可以不同），但其具有不同之厚度。

在圖4a及4b所示之具體實施例中，所有連接層皆為單層且皆相同。

圖5a顯示桿狀之抗蝕永磁體1及沿其縱向延伸穿過其中之孔或通道。如圖1所示，在將該抗蝕永磁體1用於血管內血液泵10中時，該通道容納一電動機軸25。該通道之相對的一前表面4朝向該通道逐漸變細。該抗蝕永磁體1在一外表面2上設有本發明之複合塗層，該複合塗層暴露於一間隙26及一錐形前端面4中流動之流體。與該電動機軸25相鄰之一內表面3可被該復合塗層塗覆或無塗覆，該復合塗層可塗覆在該外表面2及該前表面4之間過渡處之一邊緣5，以及可塗覆在該前表面4及該內表面3之間過渡處之一邊緣6。該等邊緣圓滑，因此有助於形成黏附良好之均勻塗層。其中，「N」及「S」表示該磁體之北極及南極。

圖5b係沿著圖5a點虛線之局部剖視圖。圖5b顯示圖5a之迴路內該磁體區域。圖5b清楚顯示圓滑的該邊緣5、6。

圖6顯示一分段磁體7。圖6所示之該分段磁體7具有四個片段8及8’。該片段8彼此相對且具相同磁極性，如圖6俯視圖中之「N」所示，而片段8'也彼此相對且具相同磁極性，如圖6俯視圖中之「S」所示。據此，相鄰的該片段8、8'具有相反的磁極性。

該片段8、8'具有類似於圖5中所示該抗蝕永磁體1之內表面、外表面、相對立前表面、在外表面及前表面之間過渡處之邊緣、以及在前表面及內表面之間過渡處之邊緣。對應於圖5，該前表面被標示為4'，而該等邊緣被分別標示為5'及6'。此外，該片段8、8'分別具有側表面9、9'，其係以圖中所示之間隙分隔開。當然，當使用該磁體時，該側表面9、9'彼此接觸。該磁體每一片段8、8'的所有表面皆完全被本發明之複合塗層覆蓋，但是該側表面9、9'由於彼此接觸而未暴露，以及內表面由於與該電動機軸接觸而未暴露，故不需塗覆。較佳地，所有片段8、8'之全部邊緣皆為圓滑之邊緣。

將長度12 mm直徑2.8 mm之相同圓柱形未磁化Nd₂ Fe₁₄ B經燒結之磁體清洗但未除去磷酸鹽塗層，再塗上不同塗層。接著進行磁化並於60℃在含0.9重量%氯化鈉水溶液中進行腐蝕測試。在此測試中，腐蝕速度比在室溫下在5至40重量%注射用葡萄糖水溶液中快約3.75倍。

事實證明，就所需之優異抗蝕性及最低廢品率組合而言，以下塗層特別有利：

該第一具體實施例之磁體，其具有：以原子層沉積（ALD）形成厚度100 nm之一第一金屬氧化物層及一第二 金屬氧化物層，以物理氣相沉積 （PVD）形成厚度4 µm之一金屬層，及厚度15 ± 2 µm之一聚氮對二甲苯（Parylene C）塗層。最佳磁體有：（a）Al₂ O₃ 作為第一及第二金屬氧化物層以及鋁作為金屬層；（b）Al₂ O₃ 作為第一及第二金屬氧化物層以及鈦作為金屬層；（c） TiO₂ 作為第一及第二金屬氧化物層以及鈦作為金屬層；（d） Al₂ O₃ 作為第一金屬氧化物層，Al₂ O₃ 及TiO₂ 混合物作為第二金屬氧化物層，以及鈦作為金屬層；及（e） TiO₂ 作為第一金屬氧化物層，Al₂ O₃ 及TiO₂ 混合物作為第二金屬氧化物層，以及鈦作為金屬層。PVD時偏壓似乎可改善塗層品質。

該第二具體實施例之磁體，其具有：以ALD形成厚度100 nm之一第一金屬氧化物層，以ALD形成厚度100 nm之一第二金屬氧化物層，以PVD形成厚度4 µm之金屬層，以電鍍形成厚度15 µm ± 3 µm之另一金屬層（鋁），及厚度15 ±2 µm之一聚氮對二甲苯（Parylene C）塗層。

最佳磁體有：（a） Al₂ O₃ 作為該第一金屬氧化物層及該第二金屬氧化物層以及鋁作為該金屬層；（b） TiO₂ 作為該第一金屬氧化物層，Al₂ O₃ 及TiO₂ 之混合物作為該第二金屬氧化物層，以及鈦作為該金屬層；及（c）TiO₂ 作為該第一及該第二金屬氧化物層，以及鐵作為該金屬層。

該第三具體實施例之磁體，其具有：以ALD形成厚度100 nm之Al₂ O₃ 作為該第一金屬氧化物層，以ALD形成厚度10 nm之TiO₂ 作為該第二金屬氧化物層，厚度1 至2 µm之一聚氮對二甲苯（Parylene C）塗層，以ALD形成厚度20 nm之Al₂ O₃ 作為該中間金屬氧化物層，以ALD形成厚度10 nm之TiO₂ 作為該第三金屬氧化物層，及厚度13 ± 2 µm之一聚氮對二甲苯（Parylene C）塗層。

在各種情況下，該連接層及其他連接層（若有施加時）係由含矽烷A-174（silane A-174）之酒精溶液形成（水/乙醇；用醋酸使pH值為約5至6；矽烷濃度約1%；反應時間約5分鐘）。蒸發醇基本上會產生單層。聚氮對二甲苯（Parylene C）塗層係以電漿沉積形成。

1:抗蝕永磁體 2:外表面 3:內表面 4:前表面 4’:前表面 5:邊緣 5’:邊緣 6:邊緣 6’:邊緣 7:分段磁體 8:片段 8’:片段 9:側表面 9’:側表面 10:血管內血液泵 11:馬達部 12:泵部 14:導管 15:複合塗層 16:複合塗層 17:第一層結構 17’:第二層結構 18:複合塗層 19:磁體本體 19’:表面 20:電動機殼體 21:電動機 22:近端壁 23:電纜 24:定子 25:電動機軸 26:間隙 27:徑向軸承 28:磁通量迴路 29:吹掃流體管線 30:遠端端面 31:徑向軸承 32:泵殼體 34:葉輪 36:葉片 37:抽吸開口 38:出口開口 39:軸向軸承 41:無機層 42:第一氧化鋁層 42’:表面 43:鋁層 43’:表面 44:第二氧化鋁層 44’:表面 46:連接層 46’:表面 47:有機層 51:無機層 52:第一金屬氧化物層 52’:表面 53:金屬層 53’:表面 54:第二金屬氧化物層 54’:表面 55:鍍層 55’:表面 56:連接層 56’:表面 57:有機層 58:金屬氧化物層 61:無機層 62:第一金屬氧化物層 62’:表面 64:第二金屬氧化物層 64’:表面 66:連接層 66’:表面 67:有機層 67’:表面 71:無機層 72:中間金屬氧化物層 74:第三金屬氧化物層 74’:表面 76:連接層 76’:表面 77:有機層

圖1係血管內血液泵之例示性具體實施例之縱剖面示意圖。 圖2係本發明第一具體實施例磁體之一部分之截面示意圖。 圖3a係本發明第二具體實施例磁體之一部分之截面示意圖。 圖3b係本發明第二具體實施例另一磁體之一部分之截面示意圖。 圖4a係本發明第三具體實施例磁體之一部分之截面示意圖。 圖4b係本發明第三具體實施例另一磁體之一部分之截面示意圖。 圖5a係本發明例示性單件磁體之示意圖。 圖5b係圖5a所述磁體細節之部分截面圖。 圖6係本發明例示性分段磁體之俯視示意圖。

1:抗蝕永磁體

15:複合塗層

19:磁體本體

19’:表面

41:無機層

42:第一氧化鋁層

42’:表面

43:鋁層

43’:表面

44:第二氧化鋁層

44’:表面

46:連接層

Claims (22)

1. 一種抗蝕永磁體，其包括一磁體本體及一設置於該磁體本體表面上並塗覆在該磁體本體表面之複合塗層，該複合塗層依所述順序包括： 一第一金屬氧化物層，該第一金屬氧化物層與該磁體本體有物理接觸； 一金屬層； 一第二金屬氧化物層； 一連接層；以及 一由聚（2-氯-對二甲苯） 形成之層。
2. 如請求項1所述之磁體，其中該磁體本體係一稀土金屬鐵硼永磁體。
3. 如請求項2所述之磁體，其中該磁體本體係一經燒結之磁體本體，其具有Nd₂ Fe₁₄ B晶體及圍繞該Nd₂ Fe₁₄ B晶體之一釹鐵硼材料，該釹鐵硼材料之釹含量大於該Nd₂ Fe₁₄ B晶體。
4. 如請求項1至3中任一項所述之磁體，其中該金屬層之金屬選自由鋁、鈦、和鋁或鈦之合金所組成的群組。
5. 如請求項1至4中任一項所述之磁體，其中該第一金屬氧化物層之氧化物為選自由Al₂ O₃ 、TiO₂ 、Al₂ O₃ 及TiO₂ 之混合氧化物所組成的群組。
6. 如請求項1至5中任一項所述之磁體，其中該第二金屬氧化物層之氧化物為選自由Al₂ O₃ 或TiO₂ 或者為Al₂ O₃ 及TiO₂ 之混合氧化物所組成的群組。
7. 如請求項1至6中任一項所述之磁體，其包括在該第二金屬氧化物層及該連接層間之另一金屬層及可擇之另一金屬氧化物層，其中， 該金屬層與該第一金屬氧化物層有物理接觸； 該第二金屬氧化物層與該金屬層有物理接觸； 該另一金屬層與該第二金屬氧化物層有物理接觸； 該另一金屬氧化物層（若存在）與該另一金屬層有物理接觸； 該連接層與該另一金屬層有物理接觸，或與該另一金屬氧化物層有物理接觸；以及 該由聚（2-氯-對二甲苯）形成之層與該連接層有物理接觸。
8. 如請求項7所述之磁體，其中該另一金屬層之金屬為鋁。
9. 如請求項1至6中任一項所述之磁體，其中該金屬層被省略，而該複合塗層在該由聚（2-氯-對二甲苯）形成之層上依所述順序包括以下： 一第三金屬氧化物層； 另一連接層；以及 另一由聚（2-氯-對二甲苯）形成之層。
10. 如請求項9所述之磁體，其進一步包括一中間金屬氧化物層，該中間金屬氧化物層位於該由聚（2-氯-對二甲苯）形成之層及該第三金屬氧化物層之間。
11. 如請求項9或10所述之磁體，其中該第一金屬氧化物層之氧化物和該第二金屬氧化物層之氧化物為下列組合之其中一：該第一金屬氧化物層之氧化物為Al₂ O₃ 而該第二金屬氧化物層之氧化物為TiO₂ ；該第一金屬氧化物層之氧化物為TiO₂ 而該第二金屬氧化物層之氧化物為Al₂ O₃ ；該第一及第二金屬氧化物層之氧化物為Al₂ O₃ ；該第一及第二金屬氧化物層之氧化物為TiO₂ ；其中，該第三金屬氧化物層之氧化物為TiO₂ 或Al₂ O₃ 。
12. 如請求項10或11所述之磁體，其中該中間金屬氧化物層之氧化物為Al₂ O₃ 或TiO₂ ，與該第三金屬氧化物層之氧化物不同。
13. 一種生產一抗蝕永磁體之方法，該方法包括： 提供一未磁化磁體本體； 於該磁體本體表面上形成一第一金屬氧化物層； 於該第一金屬氧化物層上形成一金屬層； 於該金屬層上形成一第二金屬氧化物層； 於該第二金屬氧化物層上選擇性地形成至少一其他層； 於該第二金屬氧化物層上或於該至少一其他層上形成一連接層； 於該連接層上形成一由聚（2-氯-對二甲苯）形成之層；以及 磁化該磁體本體。
14. 如請求項13所述之方法，該方法包括形成該至少一其他層，其中該至少一其他層為另一金屬層。
15. 如請求項14所述之方法，該方法進一步包括於該另一金屬層上形成另一金屬氧化物層。
16. 如請求項13至15中任一項所述之方法，其中該第一金屬氧化物層之氧化物及/或該第二金屬氧化物層之氧化物係請求項5或6所示之氧化物。
17. 如請求項13至16中任一項所述之方法，其中該金屬層之金屬為請求項4所示之金屬。
18. 如請求項14至17中任一項所述之方法，其中該另一金屬層之金屬為請求項8所示之金屬。
19. 一種生產一抗蝕永磁體之方法，該方法包括： 提供一未磁化磁體本體； 於該磁體本體表面上形成一第一金屬氧化物層； 於該第一金屬氧化物層上形成一第二金屬氧化物層； 於該第二金屬氧化物層上形成一連接層； 於該連接層上形成一由聚（2-氯-對二甲苯）形成之層； 於該由聚（2-氯-對二甲苯）形成之層上選擇性地形成一中間金屬氧化物層； 於該由聚（2-氯-對二甲苯）形成之層上或於該中間金屬氧化物層上形成一第三金屬氧化物層； 於該第三金屬氧化物層上形成另一連接層； 於該另一連接層上形成另一由聚（2-氯-對二甲苯）形成之層；以及 磁化該磁體本體。
20. 如請求項19所述之方法，其中該第一金屬氧化物層之氧化物和該第二金屬氧化物層之氧化物為下列組合之其中一：該第一金屬氧化物層之氧化物為Al₂ O₃ 而該第二金屬氧化物層之氧化物為TiO₂ ；該第一金屬氧化物層之氧化物為TiO₂ 而該第二金屬氧化物層之氧化物為Al₂ O₃ ；該第一及第二金屬氧化物層之氧化物為Al₂ O₃ ；該第一及第二金屬氧化物層之氧化物為TiO₂ ；其中，該第三金屬氧化物層之氧化物為TiO₂ 或Al₂ O₃ 。
21. 如請求項19或20所述之方法，該方法包括形成該中間金屬氧化物層，其中該中間金屬氧化物層之氧化物為Al₂ O₃ 或TiO₂ ，與該第三金屬氧化物層之氧化物不同。
22. 一種血管內血液泵，其包括一電動機，其中該電動機包括一請求項1至12中任一項所述之永磁體。

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