CN103668403B - 一种医用割瓶金刚石工具的制造方法 - Google Patents

一种医用割瓶金刚石工具的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种医用割瓶金刚石工具的制造方法，包括以下步骤：第一步，低碳钢基体预处理：对低碳钢基体进行加工，然后依次进行除油、碱蚀、酸蚀和预镀；第二步，电镀植砂：将第一步所得低碳钢基体进行绝缘处理，以低碳钢基体（2）为阴极，以重量百分数为99.9%以上的镍板（1）为阳极，放入电镀液（3）中进行电镀植砂；第三步，加厚镀：电镀植砂后的低碳钢基体在外加交变磁场中进行加厚镀；与现有技术相比，本发明工艺简单，不仅可以节约成本，又能使产品性能达到最优，用耐磨性极好的金刚石代替普通砂颗粒，使其比较锋利、无污染，寿命长。

Description

一种医用割瓶金刚石工具的制造方法
技术领域
本发明涉及医疗器具领域，具体涉及一种医用割瓶金刚石工具的制造方法。
背景技术
割瓶（如安瓿）工具属于医疗器具领域，目前在临床护理工作中，护士每天都需要打开大量安瓿，因而割瓶工具市场需求巨大。
目前，临床上一直大量推广使用的是一种体积小的压结砂轮，这种传统的割瓶砂轮存在着如下缺点：医护人员在使用该种割瓶砂轮通常容易出现脱砂、磨损等问题，操作不好的问题；从砂轮上脱落的细小砂粒会落入药液中污染药液，引起并发症的产生；由于小砂轮易磨损，不耐用，并且砂轮体积小，使用时容易打滑，不便于操作，甚至划伤操作人员的手，严重影响了割瓶质量和割瓶效率。
发明内容
针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种医用割瓶金刚石工具的制造方法，该制作方法工艺简单，不仅可以节约成本，又能使产品性能达到最优，用耐磨性极好的金刚石代替普通砂颗粒，使其比较锋利、无污染，寿命长。
为实现上述发明目的，采用以下技术方案：
一种医用割瓶金刚石工具的制造方法， 包括以下步骤：第一步，低碳钢基体预处理：对低碳钢基体进行加工，然后依次进行除油、碱蚀、酸蚀和预镀；第二步，电镀植砂：将第一步所得低碳钢基体进行绝缘处理，以低碳钢基体（2）为阴极，以重量百分数为99.9%以上的镍板（1）为阳极，放入电镀液（3）中进行电镀植砂；第三步，加厚镀：电镀植砂后的低碳钢基体在外加交变磁场中进行加厚镀。
所述第二步电镀植砂前金刚石预处理包括以下步骤：①选用粒度为200～230μm的人造金刚石进行表面改性处理，将一定量的金刚石放入三颈瓶中，向三颈瓶中分别加入HNO3溶液和H2SO4溶液，将其放入温度为160℃～180℃的恒温水浴锅中,并且在加热过程中利用冷凝管水循环冷却进行回流，加热回流改为2～2.5小时之后倒掉三颈瓶中的溶液，②然后重新依次加入一定量的H2SO4溶液和H2O2溶液，同样将其放入温度为160℃～180℃的恒温水浴锅中，在加热过程中利用冷凝管水循环冷却进行回流，加热回流1～1.5小时之后，倒掉三颈瓶中的溶液,然后用蒸馏水洗涤金刚石；③把洗涤过的金刚石颗粒放进NaOH溶液中进行浸泡，经NaOH溶液浸泡过的金刚石用蒸馏水洗涤之后，放入配制好的NiSO4溶液中进行Ni离子吸附处理；④然后，将金刚石颗粒从NiSO4溶液中取出，用蒸馏水反复洗涤，把洗涤后的金刚石放入配制好的KBH4溶液中进行还原处理，⑤经KBH4溶液还原处理的金刚石颗粒用蒸馏水反复洗涤之后，将金刚石浸泡在蒸馏水中 ,用于电镀植砂备用。
所述第二步中电镀液（3）由以下成分组成：NiSO4•7H2O，300～350g/L，NiCl2•6H2O，40～50g/L，CoSO4•6H2O，2～10g/L，晶粒细化添加剂2～8g/L，H3BO3，30～50g/L，十二烷基硫酸钠0.03～0.08g/L。
为促使晶粒细化，提高镀层性能，电镀液中晶粒细化添加剂为糖精。
所述第二步是以埋砂法进行电镀植砂40～60min，温度为55～65℃，电镀液pH值为2.8～3.2，平均电流密度为3～6A/dm2，峰值电流密度为110A/dm2。
为促进金刚石更紧密的嵌入胎体及增强工具钢基体与镀层之间的结合力，所述第三步加厚镀时脉冲参数为：电流导通时间为1ms，电流关断时间为15ms，金刚石颗粒呈3点分布，每点有两颗金刚石，所得脉冲镀层与普通镀层相比具有更高的抗拉强度和硬度。
为改变离子的沉积状态，使其在阴极附近产生离子紊流，冲刷镀层表面，抑制晶粒生长，第三步加厚镀中外加交变磁场的磁力线分布垂直于金属离子的沉积方向。
所述外加交变磁场的磁感应强度为0.1～3T。
与现有技术相比，本发明有以下优点：①使用金刚石电镀工艺可以将不同粒度的金刚石颗粒沉积在经加工成任意形状的金属基体的边缘上，使之在达到高强度、高耐磨性的同时，具有良好的使用性和切割性，金刚石刃取代了砂轮，避免了脱砂、易磨损、操作不便等现象的发生，从而提高了使用安全性和切割效率；②本发明金刚石颗粒分布和数量可以按实际需要进行调整，不仅可以节约成本，又能使其性能达到最优；③将金刚石颗粒表面进行预处理，使其表面镍瘤现象大为改善，镍瘤的减少提高了金刚石的加工效率和加工精度；经预处理的金刚石颗粒表面存在有较大粗糙的凹坑，金刚石颗粒表面的凹坑提高了镀层对金刚石颗粒的把持力，增强了“机械锚链”效应；④医用割瓶金刚石的电镀层是利用脉冲电镀技术获得的纳米镀层，脉冲镀层与普通镀层相比具有更高的抗拉强度和硬度，脉冲电镀方法使金刚石更紧密的嵌入胎体并增强了低碳钢基体与镀层之间的结合力；⑤利用外加磁场技术，洛伦磁力在镀液中产生磁流体力学效应，这种效应能够促使晶粒细化，提高镀层性能，另外，外加磁场的引入，改变了金属离子的沉积状态，弱化了磁性金刚石颗粒对医用割瓶金刚石表面产生的恶化现象，有利于提高其使用寿命和工作效率。
附图说明
图1为本发明电镀植砂镀槽及外加磁场结构示意图。
具体实施方式
实施例 1
本实施例医用割瓶金刚石工具的制造方法，包括以下步骤：
第一步，低碳钢基体预处理：对低碳钢基体进行加工，然后依次进行除油、碱蚀、酸蚀和预镀；第二步，电镀植砂：电镀植砂前对金刚石预处理，其预处理包括以下步骤：①选用粒度为200μm的人造金刚石进行表面改性处理，将一定量的金刚石放入三颈瓶中，向三颈瓶中分别加入HNO3溶液和H2SO4溶液，将其放入温度为160℃的恒温水浴锅中,并且在加热过程中利用冷凝管水循环冷却进行回流，加热回流2小时之后倒掉三颈瓶中的溶液，②然后重新依次加入一定量的H2SO4溶液和H2O2溶液，此两种酸溶液加入的先后顺序不能更换,而且加入H2O2时尽量放慢速度,以避免因浓H2SO4溶液剧烈放热而引起外溢，然后将其放入温度为160℃的恒温水浴锅中，在加热过程中利用冷凝管水循环冷却进行回流，加热回流1小时之后，倒掉三颈瓶中的溶液,然后用蒸馏水洗涤金刚石；③把洗涤过的金刚石颗粒放进NaOH溶液中进行浸泡，经NaOH溶液浸泡过的金刚石用蒸馏水洗涤之后，放入配制好的NiSO4溶液中进行Ni离子吸附处理；④然后，将金刚石颗粒从NiSO4溶液中取出，用蒸馏水反复洗涤，把洗涤后的金刚石放入配制好的KBH4溶液中进行还原处理，⑤经KBH4溶液还原处理的金刚石颗粒用蒸馏水反复洗涤之后，将金刚石浸泡在蒸馏水中 ,于电镀植砂备用。
如图1所示，第二步电镀植砂时将低碳钢基体进行绝缘处理，以低碳钢基体2为阴极，以重量百分数为99.9%以上的镍板2为阳极，放入电镀液3中以埋砂法进行电镀植砂；其中，电镀液3由以下成分组成：NiSO4•7H2O，300g/L，NiCl2•6H2O，40g/L，CoSO4•6H2O，2g/L，糖精，2g/L，H3BO3，30g/L，十二烷基硫酸钠0.03g/L；电镀植砂的工艺条件为：电镀植砂时间为40min，温度为55℃，电镀液pH值为2.8，其中温度和电镀液pH值在整个电镀过程中应保持稳定，温度由自动温控装置保证，pH值由重量百分数5%硫酸和重量百分数3%强氧化钠调节，其平均电流密度为3A/dm2，峰值电流密度为110A/dm2。
第三步，加厚镀：对电镀植砂后的低碳钢基体进行加厚镀，加厚镀时脉冲参数为：电流导通时间为1ms，电流关断时间为15ms，金刚石颗粒呈3点分布，每点有两颗金刚石，加厚镀是在磁感应强度为0.1T的外加交变磁场中进行的，该外加交变磁场采用自制铜线圈，铜线直径0.08mm，匝数为5300，共10层铜线，磁场线圈4与交流变压器5相连，交流变压器外加交流电，通过改变磁场线圈两端电压控制磁场强度的相对大小，磁场线圈的磁力线分布垂直于金属离子的沉积方向，有利于改变离子的沉积状态，使其在阴极附近产生离子紊流，冲刷镀层表面，抑制晶粒生长，而且所得沉积层光亮、平整、均匀，金刚石颗粒被镀层层紧紧包裹，得到具有金刚石颗粒镶嵌牢固、表面无镍廇覆盖的金刚石工具。
实施例 2
本实施例医用割瓶金刚石工具的制造方法，包括以下步骤：
第一步，低碳钢基体预处理：对低碳钢基体进行加工，然后依次进行除油、碱蚀、酸蚀和预镀；第二步，电镀植砂：电镀植砂前对金刚石预处理，其预处理包括以下步骤：①选用粒度为210μm的人造金刚石进行表面改性处理，将一定量的金刚石放入三颈瓶中，向三颈瓶中分别加入HNO3溶液和H2SO4溶液，将其放入温度为165℃的恒温水浴锅中,并且在加热过程中利用冷凝管水循环冷却进行回流，加热回流2.2小时之后倒掉三颈瓶中的溶液，②然后重新依次加入一定量的H2SO4溶液和H2O2溶液，此两种酸溶液加入的先后顺序不能更换,而且加入H2O2时尽量放慢速度,以避免因浓H2SO4溶液剧烈放热而引起外溢，然后将其放入温度为165℃的恒温水浴锅中，在加热过程中利用冷凝管水循环冷却进行回流，加热回流1.2小时之后，倒掉三颈瓶中的溶液,然后用蒸馏水洗涤金刚石；③把洗涤过的金刚石颗粒放进NaOH溶液中进行浸泡，经NaOH溶液浸泡过的金刚石用蒸馏水洗涤之后，放入配制好的NiSO4溶液中进行Ni离子吸附处理；④然后，将金刚石颗粒从NiSO4溶液中取出，用蒸馏水反复洗涤，把洗涤后的金刚石放入配制好的KBH4溶液中进行还原处理，⑤经KBH4溶液还原处理的金刚石颗粒用蒸馏水反复洗涤之后，将金刚石浸泡在蒸馏水中 ,于电镀植砂备用。
如图1所示，第二步电镀植砂时将低碳钢基体进行绝缘处理，以低碳钢基体2为阴极，以重量百分数为99.9%以上的镍板2为阳极，放入电镀液3中以埋砂法进行电镀植砂；其中，电镀液3由以下成分组成：NiSO4•7H2O，310g/L，NiCl2•6H2O，43g/L，CoSO4•6H2O，4g/L，糖精，4g/L，H3BO3，35/L，十二烷基硫酸钠0.04g/L；电镀植砂的工艺条件为：电镀植砂时间为45min，温度为58℃，电镀液pH值为2.9，其中温度和电镀液pH值在整个电镀过程中应保持稳定，温度由自动温控装置保证，pH值由重量百分数5%硫酸和重量百分数3%强氧化钠调节，平均电流密度为4A/dm2，峰值电流密度为110A/dm2。
第三步，加厚镀：对电镀植砂后的低碳钢基体进行加厚镀，加厚镀时脉冲参数为：电流导通时间为1ms，电流关断时间为15ms，金刚石颗粒呈3点分布，每点有两颗金刚石，加厚镀是在磁感应强度为0.5T的外加交变磁场中进行的，该外加交变磁场采用自制铜线圈，铜线直径0.08mm，匝数为5300，共10层铜线，磁场线圈4与交流变压器5相连，交流变压器外加交流电，通过改变磁场线圈两端电压控制磁场强度的相对大小，磁场线圈的磁力线分布垂直于金属离子的沉积方向，有利于改变离子的沉积状态，使其在阴极附近产生离子紊流，冲刷镀层表面，抑制晶粒生长，而且所得沉积层光亮、平整、均匀，金刚石颗粒被镀层层紧紧包裹，得到具有金刚石颗粒镶嵌牢固、表面无镍廇覆盖的金刚石工具。
实施例 3
本实施例医用割瓶金刚石工具的制造方法，包括以下步骤：
第一步，低碳钢基体预处理：对低碳钢基体进行加工，然后依次进行除油、碱蚀、酸蚀和预镀；第二步，电镀植砂：电镀植砂前对金刚石预处理，其预处理包括以下步骤：①选用粒度为220μm的人造金刚石进行表面改性处理，将一定量的金刚石放入三颈瓶中，向三颈瓶中分别加入HNO3溶液和H2SO4溶液，将其放入温度为170℃的恒温水浴锅中,并且在加热过程中利用冷凝管水循环冷却进行回流，加热回流2.2小时之后倒掉三颈瓶中的溶液，②然后重新依次加入一定量的H2SO4溶液和H2O2溶液，此两种酸溶液加入的先后顺序不能更换,而且加入H2O2时尽量放慢速度,以避免因浓H2SO4溶液剧烈放热而引起外溢，然后将其放入温度为170℃的恒温水浴锅中，在加热过程中利用冷凝管水循环冷却进行回流，加热回流1.3小时之后，倒掉三颈瓶中的溶液,然后用蒸馏水洗涤金刚石；③把洗涤过的金刚石颗粒放进NaOH溶液中进行浸泡，经NaOH溶液浸泡过的金刚石用蒸馏水洗涤之后，放入配制好的NiSO4溶液中进行Ni离子吸附处理；④然后，将金刚石颗粒从NiSO4溶液中取出，用蒸馏水反复洗涤，把洗涤后的金刚石放入配制好的KBH4溶液中进行还原处理，⑤经KBH4溶液还原处理的金刚石颗粒用蒸馏水反复洗涤之后，将金刚石浸泡在蒸馏水中 ,于电镀植砂备用。
如图1所示，第二步电镀植砂时将低碳钢基体进行绝缘处理，以低碳钢基体2为阴极，以重量百分数为99.9%以上的镍板2为阳极，放入电镀液3中以埋砂法进行电镀植砂；其中，电镀液3由以下成分组成：NiSO4•7H2O，330g/L，NiCl2•6H2O，46g/L，CoSO4•6H2O，6g/L，糖精，6g/L，H3BO3，40g/L，十二烷基硫酸钠0.06g/L；电镀植砂的工艺条件为：电镀植砂时间为50min，温度为60℃，电镀液pH值为3.0，其中温度和电镀液pH值在整个电镀过程中应保持稳定，温度由自动温控装置保证；pH值由重量百分数5%硫酸和重量百分数3%强氧化钠调节；平均电流密度为5A/dm2，峰值电流密度为110A/dm2。
第三步，加厚镀：对电镀植砂后的低碳钢基体进行加厚镀，加厚镀时脉冲参数为：电流导通时间为1ms，电流关断时间为15ms，金刚石颗粒呈3点分布，每点有两颗金刚石，加厚镀是在磁感应强度为1.0T的外加交变磁场中进行的，该外加交变磁场采用自制铜线圈，铜线直径0.08mm，匝数为5300，共10层铜线，磁场线圈4与交流变压器5相连，交流变压器外加交流电，通过改变磁场线圈两端电压控制磁场强度的相对大小，磁场线圈的磁力线分布垂直于金属离子的沉积方向，有利于改变离子的沉积状态，使其在阴极附近产生离子紊流，冲刷镀层表面，抑制晶粒生长，而且所得沉积层光亮、平整、均匀，金刚石颗粒被镀层层紧紧包裹，得到具有金刚石颗粒镶嵌牢固、表面无镍廇覆盖的金刚石工具。
实施例 4
本实施例医用割瓶金刚石工具的制造方法，包括以下步骤：
第一步，低碳钢基体预处理：对低碳钢基体进行加工，然后依次进行除油、碱蚀、酸蚀和预镀；第二步，电镀植砂：电镀植砂前对金刚石预处理，其预处理包括以下步骤：①选用粒度为230μm的人造金刚石进行表面改性处理，将一定量的金刚石放入三颈瓶中，向三颈瓶中分别加入HNO3溶液和H2SO4溶液，将其放入温度为180℃的恒温水浴锅中,并且在加热过程中利用冷凝管水循环冷却进行回流，加热回流2.5小时之后倒掉三颈瓶中的溶液，②然后重新依次加入一定量的H2SO4溶液和H2O2溶液，此两种酸溶液加入的先后顺序不能更换,而且加入H2O2时尽量放慢速度,以避免因浓H2SO4溶液剧烈放热而引起外溢，然后将其放入温度为180℃的恒温水浴锅中，在加热过程中利用冷凝管水循环冷却进行回流，加热回流1.5小时之后，倒掉三颈瓶中的溶液,然后用蒸馏水洗涤金刚石；③把洗涤过的金刚石颗粒放进NaOH溶液中进行浸泡，经NaOH溶液浸泡过的金刚石用蒸馏水洗涤之后，放入配制好的NiSO4溶液中进行Ni离子吸附处理；④然后，将金刚石颗粒从NiSO4溶液中取出，用蒸馏水反复洗涤，把洗涤后的金刚石放入配制好的KBH4溶液中进行还原处理，⑤经KBH4溶液还原处理的金刚石颗粒用蒸馏水反复洗涤之后，将金刚石浸泡在蒸馏水中 ,于电镀植砂备用。
如图1所示，第二步电镀植砂时将低碳钢基体进行绝缘处理，以低碳钢基体2为阴极，以重量百分数为99.9%以上的镍板2为阳极，放入电镀液3中以埋砂法进行电镀植砂；其中，电镀液3由以下成分组成：NiSO4•7H2O， 350g/L，NiCl2•6H2O， 50g/L，CoSO4•6H2O， 10g/L，糖精， 8g/L，H3BO3， 50g/L，十二烷基硫酸钠0.08g/L；电镀植砂的工艺条件为：电镀植砂时间为60min，温度为65℃，电镀液pH值为3.2，其中温度和电镀液pH值在整个电镀过程中应保持稳定，温度由自动温控装置保证；pH值由重量百分数5%硫酸和重量百分数3%强氧化钠调节；平均电流密度为6A/dm2，峰值电流密度为110A/dm2。
第三步，加厚镀：对电镀植砂后的低碳钢基体进行加厚镀，加厚镀时脉冲参数为：电流导通时间为1ms，电流关断时间为15ms，金刚石颗粒呈3点分布，每点有两颗金刚石，加厚镀是在磁感应强度为1.5T的外加交变磁场中进行的，该外加交变磁场采用自制铜线圈，铜线直径0.08mm，匝数为5300，共10层铜线，磁场线圈4与交流变压器5相连，交流变压器外加交流电，通过改变磁场线圈两端电压控制磁场强度的相对大小，磁场线圈的磁力线分布垂直于金属离子的沉积方向，有利于改变离子的沉积状态，使其在阴极附近产生离子紊流，冲刷镀层表面，抑制晶粒生长，而且所得沉积层光亮、平整、均匀，金刚石颗粒被镀层层紧紧包裹，得到具有金刚石颗粒镶嵌牢固、表面无镍廇覆盖的金刚石工具。
实施例 5
本实施例医用割瓶金刚石工具的制造方法，包括以下步骤：
第一步，低碳钢基体预处理：对低碳钢基体进行加工，然后依次进行除油、碱蚀、酸蚀和预镀；第二步，电镀植砂：电镀植砂前对金刚石预处理，其预处理包括以下步骤：①将粒度为230μm的金刚石颗粒用60%硝酸和40%硫酸混合溶液120℃处理4小时，用60%硝酸和40%双氧水混合溶液120℃处理2小时，金刚石表面碳原子得到氧化，生成羟基、羧基、和羰基等基团，从而提高金刚石颗粒的亲水性，同时使金刚石得到净化、去磁和粗化；②用蒸馏水清洗，用以去酸；③将洗净的金刚石颗粒放入NiSO4溶液中浸泡3min；④用蒸馏水清洗；⑤将洗净的金刚石颗粒放入KBH4溶液,浸泡0.5min，通过KBH4溶液把金刚石表面吸附的镍离子进行还原，使其在金刚石表面形成镍金属质点，表面金属化；⑥依次用蒸馏水和去离子水清洗，以备电镀植砂用。
如图1所示，第二步电镀植砂时将低碳钢基体进行绝缘处理，以低碳钢基体2为阴极，以重量百分数为99.9%以上的镍板2为阳极，放入电镀液3中以埋砂法进行电镀植砂；其中，电镀液3由以下成分组成：NiSO4•7H2O，300g/L，NiCl2•6H2O，40g/L，CoSO4•6H2O，2g/L，糖精，2g/L，H3BO3，30g/L，十二烷基硫酸钠0.03g/L；电镀植砂的工艺条件为：电镀植砂时间为40min，温度为55℃，电镀液pH值为2.8，其中温度和电镀液pH值在整个电镀过程中应保持稳定，温度由自动温控装置保证；pH值由重量百分数5%硫酸和重量百分数3%强氧化钠调节；平均电流密度为3A/dm2，峰值电流密度为110A/dm2。
第三步，加厚镀：对电镀植砂后的低碳钢基体进行加厚镀，加厚镀时脉冲参数为：电流导通时间为1ms，电流关断时间为15ms，金刚石颗粒呈3点分布，每点有两颗金刚石，加厚镀是在磁感应强度为2.0T的外加交变磁场中进行的，该外加交变磁场采用自制铜线圈，铜线直径0.08mm，匝数为5300，共10层铜线，磁场线圈4与交流变压器5相连，交流变压器外加交流电，通过改变磁场线圈两端电压控制磁场强度的相对大小，磁场线圈的磁力线分布垂直于金属离子的沉积方向，有利于改变离子的沉积状态，使其在阴极附近产生离子紊流，冲刷镀层表面，抑制晶粒生长，而且所得沉积层光亮、平整、均匀，金刚石颗粒被镀层层紧紧包裹，得到具有金刚石颗粒镶嵌牢固、表面无镍廇覆盖的金刚石工具。
实施例 6
本实施例医用割瓶金刚石工具的制造方法，包括以下步骤：
第一步，低碳钢基体预处理：对低碳钢基体进行加工，然后依次进行除油、碱蚀、酸蚀和预镀；第二步，电镀植砂：电镀植砂前对金刚石预处理，其预处理包括以下步骤：①将粒度为200μm的金刚石颗粒用60%硝酸和40%硫酸混合溶液120℃处理4小时，用60%硝酸和40%双氧水混合溶液120℃处理2小时，金刚石表面碳原子得到氧化，生成羟基、羧基、和羰基等基团，从而提高金刚石颗粒的亲水性，同时使金刚石得到净化、去磁和粗化；②用蒸馏水清洗，用以去酸；③将洗净的金刚石颗粒放入NiSO4溶液中浸泡6min；④用蒸馏水清洗；⑤将洗净的金刚石颗粒放入KBH4溶液,浸泡1min，通过KBH4溶液把金刚石表面吸附的镍离子进行还原，使其在金刚石表面形成镍金属质点，表面金属化；⑥依次用蒸馏水和去离子水清洗，以备电镀植砂用。
如图1所示，第二步电镀植砂时将低碳钢基体进行绝缘处理，以低碳钢基体2为阴极，以重量百分数为99.9%以上的镍板2为阳极，放入电镀液3中以埋砂法进行电镀植砂；其中，电镀液3由以下成分组成：NiSO4•7H2O， 350g/L，NiCl2•6H2O， 50g/L，CoSO4•6H2O， 10g/L，糖精， 8g/L，H3BO3， 50g/L，十二烷基硫酸钠0.08g/L；电镀植砂的工艺条件为：电镀植砂时间为60min，温度为65℃，电镀液pH值为3.2，其中温度和电镀液pH值在整个电镀过程中应保持稳定，温度由自动温控装置保证；pH值由重量百分数5%硫酸和重量百分数3%强氧化钠调节；平均电流密度为6A/dm2，峰值电流密度为110A/dm2。
第三步，加厚镀：对电镀植砂后的低碳钢基体进行加厚镀，加厚镀时脉冲参数为：电流导通时间为1ms，电流关断时间为15ms，金刚石颗粒呈3点分布，每点有两颗金刚石，加厚镀是在磁感应强度为3.0T的外加交变磁场中进行的，该外加交变磁场采用自制铜线圈，铜线直径0.08mm，匝数为5300，共10层铜线，磁场线圈4与交流变压器5相连，交流变压器外加交流电，通过改变磁场线圈两端电压控制磁场强度的相对大小，磁场线圈的磁力线分布垂直于金属离子的沉积方向，有利于改变离子的沉积状态，使其在阴极附近产生离子紊流，冲刷镀层表面，抑制晶粒生长，而且所得沉积层光亮、平整、均匀，金刚石颗粒被镀层层紧紧包裹，得到具有金刚石颗粒镶嵌牢固、表面无镍廇覆盖的金刚石工具。

Claims (6)

1.一种医用割瓶金刚石工具的制造方法，其特征在于包括以下步骤：第一步，低碳钢基体预处理：对低碳钢基体进行加工，然后依次进行除油、碱蚀、酸蚀和预镀；第二步，电镀植砂：将第一步所得低碳钢基体进行绝缘处理，以低碳钢基体（2）为阴极，以重量百分数为99.9%以上的镍板（1）为阳极，放入电镀液（3）中进行电镀植砂；第三步，加厚镀：电镀植砂后的低碳钢基体在外加交变磁场中进行加厚镀；
所述第二步电镀植砂前金刚石预处理包括以下步骤：①选用粒度为200～230μm的人造金刚石进行表面改性处理，将一定量的金刚石放入三颈瓶中，向三颈瓶中分别加入HNO3溶液和H2SO4溶液，将其放入温度为160-180℃的恒温水浴锅中,并且在加热过程中利用冷凝管水循环冷却进行回流，加热回流2-2.5小时之后倒掉三颈瓶中的溶液，②然后重新依次加入一定量的H2SO4溶液和H2O2溶液，同样将其放入温度为160-180℃的恒温水浴锅中，在加热过程中利用冷凝管水循环冷却进行回流，加热回流1-1.5小时之后，倒掉三颈瓶中的溶液,然后用蒸馏水洗涤金刚石；③把洗涤过的金刚石颗粒放进NaOH溶液中进行浸泡，经NaOH溶液浸泡过的金刚石用蒸馏水洗涤之后，放入配制好的NiSO4溶液中进行Ni离子吸附处理；④然后，将金刚石颗粒从NiSO4溶液中取出，用蒸馏水反复洗涤，把洗涤后的金刚石放入配制好的KBH4溶液中进行还原处理，⑤经KBH4溶液还原处理的金刚石颗粒用蒸馏水反复洗涤之后，将金刚石浸泡在蒸馏水中 ,用于电镀植砂备用；
所述第二步是以埋砂法进行电镀植砂40～60min，温度为55～65℃，电镀液pH值为2.8～3.2，平均电流密度为3～6A/dm2，峰值电流密度为110A/dm2。
2.根据权利要求1所述的医用割瓶金刚石工具的制造方法，其特征在于：所述第二步中电镀液（3）由以下成分组成：NiSO4•7H2O，300～350g/L，NiCl2•6H2O，40～50g/L，CoSO4•6H2O，2～10g/L，晶粒细化添加剂2～8g/L，H3BO3，30～50g/L，十二烷基硫酸钠0.03～0.08g/L。
3.根据权利要求2所述的医用割瓶金刚石工具的制造方法，其特征在于：所述晶粒细化添加剂为糖精。
4. 根据权利要求1所述的医用割瓶金刚石工具的制造方法，其特征在于：所述第三步加厚镀时脉冲参数为：电流导通时间为1ms，电流关断时间为15ms，金刚石颗粒呈3点分布，每点有两颗金刚石。
5.根据权利要求1所述的医用割瓶金刚石工具的制造方法，其特征在于：所述第三步加厚镀中外加交变磁场的磁力线分布垂直于金属离子的沉积方向。
6. 根据权利要求1-5任一所述的医用割瓶金刚石工具的制造方法，其特征在于：所述外加交变磁场的磁感应强度为0.1～3T。
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