[发明专利]金属玻璃及金属玻璃合金镀膜切割器具锐度提升的方法

说明书

技术领域

本发明是关于一种镀有金属玻璃合金镀膜的切割器具及其制备方法、一种金属玻璃切割器具及其制备方法，尤指一种适用于刀子、锯子、刀片、或刀轮等的镀有金属玻璃合金镀膜的切割器具及其制备方法、及金属玻璃切割器具及其制备方法。

背景技术

刀具、锯子等切割器具的应用范围非常广泛，例如烹调用刀具、手术刀具、军用刀具、美术用刀具、工业用刀具、木工锯子、医疗用锯子、金属切割锯子等。而制作切割器具的材料包括有不锈钢、陶瓷、高碳钢、钨钢等。目前市面上医用切割器具大部分是以麻田散铁型不锈钢所制成，其主要的特点为取得便利、易于制造且成本低廉，因此被大量使用于医用手术刀具与器械。

一般对于切割器具所要求的特性例如，具有某种程度的硬度、锐利度、耐酸碱性、及抗腐蚀性、且不易沾黏，此外，为了提升商业价值，切割器具还必须易于生产制造、以及具有低材料成本。

关于切割器具锐利度的评估，可通过实验测试并计算刀具锐度指标(Blade Sharpness Index，BSI)来达成(C.T.McCarthy，M.Hussey，M.D.Gilchrist.“On the sharpness of straight edge blades in cutting soft solids：Part I-indentation experiments”，Engineering Fracture Mechanics，vol.74，p.2205-2224，2007)。锐利度可影响切割器具的切割效果，例如，当提升手术刀的锐利度时，手术切割产生的伤口可越平整，可使得术后愈合时间缩短。

而为了符合医疗以及生活及工业的各种用途，本领域则需要开发出新的材料，使可制备出具有好的锐利度的切割器具，并同时具有低生产材料成本等优点。

发明内容

借此，本发明提供了一种镀有金属玻璃合金镀膜的切割器具，包括：一切割体，该切割体具有一锋利部位且该切割体的材质是金属；以及一金属玻璃合金镀膜，该金属玻璃合金镀膜配置于该切割体的表面，且该金属玻璃合金镀膜的组成如式1或式2所示，

[式1](Zr_aCu_bNi_cAl_d)_100-xSi_x，

其中，45＝＜a＝＜75，25＝＜b＝＜35，5＝＜c＝＜15，5＝＜d＝＜15，0.1＝＜x＝＜10，

[式2](Zr_eCu_fAg_gAl_h)_100-ySi_y，

其中，35＝＜e＝＜55，35＝＜f＝＜55，5＝＜g＝＜15，5＝＜h＝＜15，0.1＝＜y＝＜10。

本发明中，上述[式1]所示的金属玻璃合金镀膜的组成为锆基金属玻璃；而[式2]所示的金属玻璃合金镀膜的组成为锆铜基金属玻璃。

金属玻璃(Metallic Glass)是指金属中原子的排列方式缺乏长程有序(long-range order)的规则，而仅是以短程有序(short-range order)或无序的方式排列，此种原子排列形式和具有长程有序的金属有明显不同。金属玻璃具有非常好的工程性能，如热稳定性好、高抗拉强度、高弹性能、相当高的冲击韧性、非常好的耐蚀性及非常好的磁性特性(Fe，Co基合金)。尤其是锆基金属玻璃的抗拉强度及维氏硬度分别可达到1600～1800MPa及500～650，且其比重仅有5.9～6.7kg/l。另一方面，金属玻璃镀膜可以提升医用器械的耐蚀性，一般而言，材料的腐蚀都起始于缺陷，如：晶界处，这是由于晶界处的化学活性较强，但是金属玻璃具有无晶界、差排等晶体缺陷的优势，在腐蚀环境中具有较佳的耐蚀功能。

镀覆了金属玻璃镀膜的手术刀片，其表面粗糙度会降低，可减少使用时的摩擦力，且切面平整，有利于显微神经接合手术的术后复原，经过发明人实验结果显示，刀锋锐利指数方面，金属玻璃与金属玻璃镀膜手术刀较市售现行手术刀可提升约30％锐利度，是一理想的医用切割器具材料。