[实用新型]纳米金刚石镀层手术刀

说明书

技术领域

本实用新型涉及手术器械，具体涉及一种纳米金刚石镀层手术刀。

背景技术

一般的金属手术刀件大多采用不锈钢为制造材料，这类材料使手术刀具上显现出若干缺点。首先，上述不锈钢手术刀硬度大约是50-60HRC，硬度与锐利度不够。二是不锈钢手术刀在酸碱及化学药剂消毒的过程中，表面会造成材料腐蚀破坏的现象。三是不锈钢手术刀的锋利度有极限性，在治疗眼球结膜较为柔硬的组织时会产生困难度，此为目前的技术瓶颈。

发明内容

本实用新型的目的，在于克服上述不足，提供一种更高性能的纳米金刚石镀层手术刀。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。

一种纳米金刚石手术刀，其制作是将金属手术刀具的刃部沉积一层纳米金刚石膜，以提高抗化学腐蚀性、增加硬度及使用寿命。具体工艺为：将手术刀刃部表面预先处理后，经化学气相蒸镀法或物理气相蒸镀方法生成生成纳米金刚石薄膜或类金刚石碳膜，蒸镀時手术刀刃部与蒸镀离子的撞击方向呈特定角度处理，该金刚石薄膜或类金刚石碳膜再经表面研磨处理，使手术刀刃部形成厚度为100nm～4μm，刃口部半径小于0.5μm的金刚石镀膜手术刀。

该金刚石镀膜之手术刀具可使用不锈钢、碳化钨、钼、钛及相关合金等材料，该成形的手术刀具的规格，配合加工成形尺寸的变化制作。

该刀刃部需表面预先处理，可使用酸或碱溶液处理，为增加生长初期的成核密度，由粒径30μm微粒金刚石悬浮液400W超声波振荡清洗20min，及0.3μm纳米金刚石悬浮液做两段式超声波振荡处理20min后清洗吹干备用，化学气相沉积控制负偏压(Bias)值于100-280V，及反应气体压力为1.0-3.0Kpa。

该化学气相蒸镀法指利用热丝化学气相沉积法(HFCVD)、直流等离子体化学气相沉积法(DCPCVD)、直流等离子体喷涂法、射频等离子体气相沉积法(RFPCVD)、高频等离子体气相沉积法、直流电弧放电法、微波等离子体化学气相沉积法(MWPCVD)、离子束沉积法IBD或低压化学气相沉积(LPCVD)等相关制程生长，厚度低于4μm的金刚石纳米膜镀层。

使用0.1～3.0％的CH₄、20～70％的Ar₂及79.9～27％的H₂混合气体，在500～2100℃的等离子体环境下生长，为含量高于70％的SP³碳原子键结构的纳米聚晶金刚石膜。

蒸镀法指利用蒸镀(Evaporation Deposition)方式、离子镀(Ion Plating)方式或溅镀(Sputtering Deposition)方式等相关制程生成，使得镀膜达到无氢的类金刚石碳膜沉积，实现低针孔率的纳米级镀膜，该膜为含量低于70％的SP³碳原子键结构物。

先使用金属为靶材，在物理气相蒸镀环境下生成低于10nm的中间层，再使用石墨靶材为原料，在物理气相蒸镀环境下生成厚度低于1μm的类金刚石碳膜镀层。

所述的特定角度物理气相蒸镀法，其制造过程中蒸镀的离子沉积方向，經调整手术刀刃部与蒸镀离子的撞击方向α夹角成30～90度，手术刀平面与蒸镀离子的撞击方向β夹角成15～80度，进行刀具两平面金刚石膜沉积。

研磨处理使手术刀刃部的金刚石薄膜形成厚度为100nm～4μm，刃口部半径小于0.5μm，表面粗糙度小于40nm，薄膜晶粒大小约为10～500nm。

由于金刚石膜具有良好生物相容性、化学稳定性，且摩擦系数小，硬度高，耐磨损。因此将纳米金刚石薄膜涂镀在金属手术刀的表面，增加了手术刀件的使用寿命及性能。

有关金属手术刀件的表面改性技术，方法是：将金属手术刀件表面预先处理后，由化学气相蒸镀法或物理气相蒸镀法处理，使纳米金刚石薄膜涂镀在金属手术刀表面，薄膜生長過程经特定角度蒸镀方法生成厚度为100nm～4μm的金刚石膜，以提高化学稳定性、锐利度、硬度及增加使用寿命，成为理想的手术刀器件。

附图说明

图1为纳米金刚石镀层手术刀的横向剖面图；

图2为物理气相蒸镀的离子沉积方向与手术刀器件位置的夹角图。图中：1、合金材料基体，2、金刚石镀膜成核层或强度中间层，3、纳米金刚石薄膜，4、刃口部，5、膜刃口部，6、蒸镀离子的撞击方向，7、手术刀平面。

具体实施方式