金屬玻璃及金屬玻璃合金鍍膜切割器具銳度提升的方法技術

本發明專利技術是有關于一種鍍有金屬玻璃鍍膜的切割器具、金屬玻璃切割器具、及其制備方法。本發明專利技術鍍有金屬玻璃鍍膜的切割器具包括：一金屬材質切割體，該切割體具有一鋒利部位；以及一配置于該切割體表面的金屬玻璃鍍膜，且該鍍膜的組成如式1或式2所示，[式1](ZraCubNicAld)100-xSix，其中，45＝＜a＝＜75，25＝＜b＝＜35，5＝＜c＝＜15，5＝＜d＝＜15，0.1＝＜x＝＜10，[式2](ZreCufAggAlh)100-ySiy，其中，35＝＜e＝＜55，35＝＜f＝＜55，5＝＜g＝＜15，5＝＜h＝＜15，0.1＝＜y＝＜10。本發明專利技術的切割器具相比于市售切割器具有更高的銳利度。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術是關于一種鍍有金屬玻璃合金鍍膜的切割器具及其制備方法、一種金屬玻璃切割器具及其制備方法，尤指一種適用于刀子、鋸子、刀片、或刀輪等的鍍有金屬玻璃合金鍍膜的切割器具及其制備方法、及金屬玻璃切割器具及其制備方法。
技術介紹
刀具、鋸子等切割器具的應用范圍非常廣泛，例如烹調用刀具、手術刀具、軍用刀具、美術用刀具、工業用刀具、木工鋸子、醫療用鋸子、金屬切割鋸子等。而制作切割器具的材料包括有不銹鋼、陶瓷、高碳鋼、鎢鋼等。目前市面上醫用切割器具大部分是以麻田散鐵型不銹鋼所制成，其主要的特點為取得便利、易于制造且成本低廉，因此被大量使用于醫用手術刀具與器械。一般對于切割器具所要求的特性例如，具有某種程度的硬度、銳利度、耐酸堿性、及抗腐蝕性、且不易沾黏，此外，為了提升商業價值，切割器具還必須易于生產制造、以及具有低材料成本。關于切割器具銳利度的評估，可通過實驗測試并計算刀具銳度指標(BladeSharpness Index, BSI)來達成(C.T.McCarthy, M.Hussey, M.D.Gilchrist.“On thesharpness of straight edge blades in cutting soft solids:Part I—indentationexperiments，，，Engineering Fracture Mechanics, vol.74, p.2205-2224, 2007)。銳利度可影響切割器具的切割效果，例如，當提升手術刀的銳利度時，手術切割產生的傷口可越平整，可使得術后愈合時間縮短。而為了符合醫療以 及生活及工業的各種用途，本領域則需要開發出新的材料，使可制備出具有好的銳利度的切割器具，并同時具有低生產材料成本等優點。
技術實現思路
借此，本專利技術提供了一種鍍有金屬玻璃合金鍍膜的切割器具，包括:一切割體，該切割體具有一鋒利部位且該切割體的材質是金屬；以及一金屬玻璃合金鍍膜，該金屬玻璃合金鍍膜配置于該切割體的表面，且該金屬玻璃合金鍍膜的組成如式I或式2所示，[式I] (ZraCubNicAld) 1(l(l_xSix，其中，45= < a = < 75,25 = < b = < 35,5 = < c = < 15,5 = < d = < 15,0.1=< X = < 10,[式2] (ZreCufAggAlh) 100_ySiy,其中，35= < e = < 55,35 = < f = < 55,5 = < g = < 15,5 = < h = < 15,0.1=< y = < 10。本專利技術中，上述[式I]所示的金屬玻璃合金鍍膜的組成為鋯基金屬玻璃；而[式2]所示的金屬玻璃合金鍍膜的組成為鋯銅基金屬玻璃。金屬玻璃(Metallic Glass)是指金屬中原子的排列方式缺乏長程有序(long-range order)的規則，而僅是以短程有序(short-range order)或無序的方式排列，此種原子排列形式和具有長程有序的金屬有明顯不同。金屬玻璃具有非常好的工程性能，如熱穩定性好、高抗拉強度、高彈性能、相當高的沖擊韌性、非常好的耐蝕性及非常好的磁性特性(Fe，Co基合金)。尤其是鋯基金屬玻璃的抗拉強度及維氏硬度分別可達到1600 1800MPa及500 650，且其比重僅有5.9 6.7kg/l。另一方面，金屬玻璃鍍膜可以提升醫用器械的耐蝕性，一般而言，材料的腐蝕都起始于缺陷，如:晶界處，這是由于晶界處的化學活性較強，但是金屬玻璃具有無晶界、差排等晶體缺陷的優勢，在腐蝕環境中具有較佳的耐蝕功能。鍍覆了金屬玻璃鍍膜的手術刀片，其表面粗糙度會降低，可減少使用時的摩擦力，且切面平整，有利于顯微神經接合手術的術后復原，經過專利技術人實驗結果顯示，刀鋒銳利指數方面，金屬玻璃與金屬玻璃鍍膜手術刀較市售現行手術刀可提升約30%銳利度，是一理想的醫用切割器具材料。本專利技術的鍍有金屬玻璃合金鍍膜的切割器具，是在一般切割體表面鍍上金屬玻璃合金，以提高切割器具地銳利度。因此，當本專利技術的切割器具應用于手術切割時，由于手術刀片表面鍍覆了金屬玻璃鍍膜，可降低表面粗糙度，減少使用時的摩擦力，可使切面更平整，有利于如神經接合等手術的術后復原，使術后愈合時間縮短。且經由實驗測試證實，本專利技術的金屬玻璃合金鍍膜具有優秀的附著性，因此不易剝落，具有長的使用壽命。此外，還通過實驗測試證實，本專利技術的金屬玻璃合金鍍膜可提升切割器具的硬度。本專利技術的鍍有金屬玻璃合金鍍膜的切割器具中，該鍍有金屬玻璃合金鍍膜的切割器具的刀鋒銳利指數(blade sharpness index,BSI)相比于市售手術刀銳度提升30%,例如刀鋒銳利指數為0.2-0.28。本專利技術的鍍有金屬玻璃合金鍍膜的切割器具中，當該金屬玻璃合金鍍膜的組成如式I所示時(即，鋯基金屬玻璃合金鍍膜)，該鍍有金屬玻璃合金鍍膜的切割器具的刀鋒銳利指數優選為0.23-0.28，例如，0.25。本專利技術的鍍有金屬玻璃合金鍍膜的切割器具中，當該金屬玻璃合金鍍膜的組成如式2所示時(即，鋯銅基金屬玻璃合金鍍膜)，該鍍有金屬玻璃合金鍍膜的切割器具的刀鋒銳利指數優選為0.2-0.25，例如，0.23。本專利技術的鍍有金屬玻璃合金鍍膜的切割器具中，該金屬玻璃合金鍍膜的厚度優選為 100nm-500nm,例如 200nm。本專利技術的鍍有金屬玻璃合金鍍膜的切割器具中，該切割體與該金屬玻璃合金鍍膜之間優選可還包括一緩沖層。緩沖層可用于增加金屬玻璃合金鍍膜與切割體間的附著性。本專利技術的鍍有金屬玻璃合金鍍膜的切割器具中，該緩沖層的厚度優選為IOnm-1OOnmjl^P 50nm。本專利技術的鍍有金屬玻璃合金鍍膜的切割器具中，該緩沖層的材質優選為鈦。本專利技術的鍍有金屬玻璃合金鍍膜的切割器具中，該切割器具優選為手術刀片、骨鋸片、及其應用的器械。也可以應用于民生或軍事用品，例如:烹調用刀具、軍用刀具、美術用刀具、工業用刀具、木工鋸片、金屬切割鋸片等。本專利技術的鍍有金屬玻璃 合金鍍膜的切割器具，其中，該鍍有金屬玻璃合金鍍膜的切割器具的硬度值優選為700Ην-800Ην，優選為700_750Ην，例如725Ην或740Hv。本專利技術的鍍有金屬玻璃合金鍍膜的切割器具中，該[式I]優選為(Zr53Cu30Ni9Al8)9a5Sia5 ;該[式 2]優選為(Zr42Cu42Al8Ag8) ^5Si0.5°本專利技術另提供一種濺射金屬玻璃合金鍍膜于一切割體表面的方法，包括步驟:(A)提供一金屬玻璃靶材，該金屬玻璃靶材的組成如式I或式2所示；以及(B)以該金屬玻璃靶材作為陰極，濺射一金屬玻璃合金鍍膜于該切割體表面；其中，[式I] (ZraCubNicAld) 100_xSix，其中，45=< a =< 75,25 =< b =< 35,5 =< c =< 15,5 =< d =< 15,0.1=< X = < 10，[式2] (ZreCufAggAlh) 100_ySiy,35 = < e = < 55, 35 = < f = &l本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種鍍有金屬玻璃合金鍍膜的切割器具，其特征在于，包括：一切割體，該切割體具有一鋒利部位且該切割體的材質是金屬；以及一金屬玻璃合金鍍膜，該金屬玻璃合金鍍膜配置于該切割體的表面，且該金屬玻璃合金鍍膜的組成如式1或式2所示，[式1](ZraCubNicAld)100?xSix，其中，45＝＜a＝＜75，25＝＜b＝＜35，5＝＜c＝＜15，5＝＜d＝＜15，0.1＝＜x＝＜10，[式2](ZreCufAggAlh)100?ySiy，其中，35＝＜e＝＜55，35＝＜f＝＜55，5＝＜g＝＜15，5＝＜h＝＜15，0.1＝＜y＝＜10。

【技術特征摘要】
2011.11.02 TW 1001399771.一種鍍有金屬玻璃合金鍍膜的切割器具，其特征在于，包括: 一切割體，該切割體具有一鋒利部位且該切割體的材質是金屬；以及 一金屬玻璃合金鍍膜，該金屬玻璃合金鍍膜配置于該切割體的表面，且該金屬玻璃合金鍍膜的組成如式I或式2所示， [式 I] (ZraCubNicAld) 100_xSix，其中，45 = < a = < 75, 25 = < b = < 35, 5 = < c = < 15,5 = < d = < 15,0.1■ 10, [式 2] (ZreCufAggAlh) 100-ySiy,其中，35 = < e = < 55,35 = < f = < 55，5 = < g = < 15，5 = < h = < 15,0.1 =<y = < 10。2.根據權利要求1所述的鍍有金屬玻璃合金鍍膜的切割器具，其特征在于，該鍍有金屬玻璃合金鍍膜的切割器具的刀鋒銳利指數是0.2-0.28。3.根據權利要求2所述的鍍有金屬玻璃合金鍍膜的切割器具，其特征在于，當該金屬玻璃合金鍍膜的組成如式I所示時，該鍍有金屬玻璃合金鍍膜的切割器具的刀鋒銳利指數為 0.23-0.28。4.根據權利要求2所述的鍍有金屬玻璃合金鍍膜的切割器具，其特征在于，當該金屬玻璃合金鍍膜的組成如式2所示時，該鍍有金屬玻璃合金鍍膜的切割器具的刀鋒銳利指數為 0.2-0.25。5.根據權利要求1所述的鍍有金屬玻璃合金鍍膜的切割器具，其特征在于，該金屬玻璃合金鍍膜的厚度是100nm-500nm。6.根據權利要求1所述的鍍有金屬玻璃合金鍍膜的切割器具，其特征在于，該切割器具為刀子、鋸子、刀片、或刀輪。7.根據權利要求1所述的鍍有金屬玻璃合金鍍膜的切割器具，其特征在于，該鍍有金屬玻璃合金鍍膜的切割器具的硬度值為700Hv-800Hv。8.根據權利要求7所述的鍍有金屬玻璃合金鍍膜的切割器具，其特征在于，該金屬玻璃合金鍍膜的切割器具的硬度值為700-750HV。9.根據權利要求1所述的鍍有金屬玻璃合金鍍膜的切割器具，其特征在于，該切割體與該金屬玻璃合金鍍膜之間還包括一緩沖層，且該緩沖層的厚度為10nm-100nm。10.一種濺射金屬玻璃合金鍍膜于一切割體表面的方法，其特征在于，包括步驟: A，提供一金屬玻璃靶材，該金屬玻璃靶材的組成如式I或式2所示；以及 B,以該金屬玻璃祀材作為陰極，派射一金屬玻璃合金鍍膜于該切割體表面；其中， [式 I] (ZraCubNicAld) 100_xSix，其中，45 = < a = < 75, 25 = < b = < 35, 5 = < c = < 15,5 = < d = < 15,0.1■ 10, [式 2] (ZreCufAggAlh) 100-ySiy,其中，35 = < e = < 55,35 = < f = < 55，5 = < g = < 15，5 = < h = < 15,0.1 =<y = < 10。11.根據權利要求10所述的濺射金屬玻璃合金鍍膜于一切割體表面的方法，其特征在于，該金屬玻璃靶材是經由以下步驟制得:Al...

【專利技術屬性】
技術研發人員：鄭憲清，蔡佩樺，李嘉彬，林雨澤，符志強，朱瑾，
申請(專利權)人：中央大學，
類型：發明
國別省市：