CN104561843B - 一种非晶合金眼镜架及眼镜及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及非晶合金的应用技术领域，特别是涉及一种非晶合金眼镜架及眼镜及制备方法，该眼镜架采用锆基非晶合金制造。所制造的眼镜架的强度为1400MPa~2300MPa，弹性限度为2%~2.5%，维氏硬度为530~600，镍释放量为0.005mg/cm2/week~0.015mg/cm2/week，经受336小时~480小时的盐雾测试后其表面仍然良好无腐蚀。由于所制造的非晶合金眼镜架及眼镜在长期使用的过程中镍释放量极小，使得配戴者在长期配戴过程中不会引起任何过敏反应。另外，利用锆基非晶合金制备眼镜架具有生产工艺简单，生产效率高和生产成本低的优势，并且所制备的眼镜架具有使用寿命长的优点。
Description
技术领域
本发明涉及非晶合金的应用技术领域，特别是涉及一种非晶合金眼镜架及眼镜及制备方法。
背景技术
眼镜在使用的过程中容易长期接触汗水以及暴露在潮湿的环境中，因而容易导致腐蚀或生锈现象的产生。另外，现有技术中的眼镜，存在镍释放量大的问题。镍是一种容易导致接触性过敏的元素。镍元素通过一些含镍材料的释放并长期与皮肤接触后会被皮肤吸收，从而对部分个体导致过敏；进一步暴露在可溶性镍盐中会导致国民性接触性过敏。据统计，20%的人对镍有很明显的过敏反应症状。
现有技术中的眼镜，如利用钛合金或不锈钢材质制造的眼镜，其镍释放量较大，所释放出的镍量容易使配戴者造成皮肤过敏。
另外，现有技术中的眼镜还存在强度、弹性限度和维氏硬度等性能不理想的缺陷。
发明内容
本发明的目的之一在于针对现有技术中的不足之处而提供一种强度、弹性限度、维氏硬度和耐腐蚀性能好，且镍释放量极小，对配戴者不会造成皮肤过敏的非晶合金眼镜架。
本发明的目的之二在于针对现有技术中的不足之处而提供一种强度、弹性限度、维氏硬度和耐腐蚀性能好，且镍释放量极小，对配戴者不会造成皮肤过敏的非晶合金眼镜。
本发明的目的之三在于针对现有技术中的不足之处而提供一种非晶合金眼镜架的制备方法，所制备的非晶合金眼镜架具有强度、弹性限度、维氏硬度和耐腐蚀性能好，且镍释放量极小的优点。
为达到上述目的之一，本发明通过以下技术方案来实现。
提供一种非晶合金眼镜架，所述眼镜架采用锆基非晶合金制造，所述锆基非晶合金由以下原子百分比的原子组成：
Zr 55%~70%
Cu 10%~20%
Ni 4%~7.5%
Al 2%~5%
Ti 2%~6%
Co 5%~7%。
优选的，所述锆基非晶合金由以下原子百分比的原子组成：
Zr 60%~70%
Cu 10%~18%
Ni 4%~6%
Al 3%~5%
Ti 2%~5%
Co 5%~6%。
更为优选的，所述锆基非晶合金由以下原子百分比的原子组成：
Zr 65.66%
Cu 15.6%
Ni 5.88%
Al 3.7%
Ti 3.28%
Co 5.88%。
更为优选的，所述锆基非晶合金由以下原子百分比的原子组成：
Zr 60%
Cu 18%
Ni 6%
Al 4.5%
Ti 5%
Co 6.5%。
更为优选的，所述锆基非晶合金由以下原子百分比的原子组成：
Zr 68%
Cu 14%
Ni 4.5%
Al 2.5%
Ti 4%
Co 7%。
所述眼镜架的强度为1400MPa~2300MPa，弹性限度为2%~2.5%，维氏硬度为530~600，镍释放量为0.005mg/cm2/week~0.015mg/cm2/week，经受336小时~480小时的盐雾测试后其表面仍然良好无腐蚀。
为达到上述目的之二，本发明通过以下技术方案来实现。
提供一种非晶合金眼镜，包括上述所述的非晶合金眼镜架，以及鼻梁垫片和镜片。
为达到上述目的之三，本发明通过以下技术方案来实现。
提供一种非晶合金眼镜架的制备方法，在真空状态和惰性气氛的保护下，利用所述锆基非晶合金通过甩带法、真空吸铸法、快速放电成型法、连续铸造法、压铸法或者热塑成型法制备非晶合金眼镜架。
利用所述锆基非晶合金通过压铸法制备非晶合金眼镜架，包括如下步骤：
步骤一，投料：将所述锆基非晶合金的原材料放入立式或卧式真空压铸机的进料口，并由所述进料口投入到立式或卧式真空压铸机的熔融装置中；所述立式或卧式真空压铸机的真空度为10-1torr~10-3torr；
步骤二，熔融：利用感应加热的方式将所述锆基非晶合金的原材料熔融并形成熔汤，所述熔汤的温度为900℃~1100℃；
步骤三，倒汤：将步骤二得到的熔汤倒入模具浇口套中，然后以冲头将熔汤注入眼镜架模具中；其中，冲头的速度为0.1 m/s ~5 m/s；
步骤四，冷却：对步骤三中注入了熔汤的眼镜架模具进行冷却成型，得到非晶合金眼镜架，冷却速度为100K/s ~106K/s。
上述技术方案中，对所述步骤四中得到的非晶合金眼镜架进行镜面抛光处理、喷砂处理或PVD处理。
本发明的有益效果：
（1）本发明提供的一种非晶合金眼镜架，由于利用了Zr-Cu-Ni-Al-Ti-Co系锆基非晶合金制备眼镜架，使得所制备的眼镜架相对于利用钛合金或不锈钢制备的眼镜架，均具有更加优异的强度、弹性限度、维氏硬度和抗腐蚀的性能，该眼镜架的强度为1400MPa~2300MPa，弹性限度为2%~2.5%，维氏硬度为530~600，经受336小时~480小时的盐雾测试后其表面仍然良好无腐蚀。
（2）本发明提供的一种非晶合金眼镜架，由于利用了Zr-Cu-Ni-Al-Ti-Co系锆基非晶合金制备非晶合金眼镜架，使得所制备的非晶合金眼镜架虽然含有镍元素，但其相对于利用钛合金或不锈钢制备的眼镜架，镍释放量极小，只为0.005mg/cm2/week~0.015mg/cm2/week，当镍释放量为0.015mg/cm2/week，该镍释放量相当于利用不锈钢制备的眼镜架的镍释放量的1/10；当镍释放量为0.005mg/cm2/week时，该镍释放量相当于利用钛合金制备的眼镜架的镍释放量的1/10；因此，0.005mg/cm2/week~0.015mg/cm2/week的镍释放量范围使得该Zr-Cu-Ni-Al-Ti-Co系锆基非晶合金适合制作眼镜架，并使得配戴者长时间配戴而不引起任何过敏反应。
（3）本发明提供的一种非晶合金眼镜架的制备方法，由于利用Zr-Cu-Ni-Al-Ti-Co系锆基非晶合金通过甩带法、真空吸铸法、快速放电成型法、连续铸造法、压铸法或者热塑成型法制备眼镜架，能够使得所制备的眼镜架具有优异的强度、弹性限度、维氏硬度、抗腐蚀的性能，以及具有镍释放量极小的优点；而且，本发明利用Zr-Cu-Ni-Al-Ti-Co系锆基非晶合金通过甩带法、真空吸铸法、快速放电成型法、连续铸造法、压铸法或者热塑成型法制备眼镜架，具有生产工艺简单，生产效率高和生产成本低的优势。
（4）本发明提供的一种非晶合金眼镜架的制备方法，利用Zr-Cu-Ni-Al-Ti-Co系锆基非晶合金通过压铸法制备眼镜架，具有压铸净成型的优点；且在压铸Zr-Cu-Ni-Al-Ti-Co系锆基非晶合金制备眼镜架的过程中，由于Zr-Cu-Ni-Al-Ti-Co系锆基非晶合金不存在液态转固态的相变阶段，因此，Zr-Cu-Ni-Al-Ti-Co系锆基非晶合金的缩水率非常低（缩水率仅有0.17%左右），因此，能够利用Zr-Cu-Ni-Al-Ti-Co系锆基非晶合金通过压铸法一次性成型，并且能够省去大量的后续加工工艺，具有易于成型、制备工艺简单、生产效率高和生产成本低的优点。
（5）本发明提供的一种非晶合金眼镜，所制备的非晶合金眼镜具有优异的强度、弹性限度、维氏硬度、抗腐蚀的性能，以及具有镍释放量极小的优点，从而使得所制备的非晶合金眼镜具有使用寿命长的优点，且适合对镍过敏的配戴者。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
其中，本发明提及的惰性气氛为氮气、氦气、氖气、氩气、氪气或氙气中的一种。
其中，本发明测量弹性限度是通过三点弯曲试验法，并根据GB/T232-2010的标准测定；本发明测量维氏硬度是根据ASTM E92-82的标准测定的；本发明的盐雾测试是根据ASTM B117-2011的标准测定的；本发明的镍释放量的测定是根据En 1811的标准测定，具体测试方法是测定与皮肤长期直接接触的眼镜架或眼镜产品中释放的镍。
实施例1。
本实施例的一种非晶合金眼镜架，该眼镜架采用锆基非晶合金制造，该锆基非晶合金由以下原子百分比的原子组成：
Zr 65.66%
Cu 15.6%
Ni 5.88%
Al 3.7%
Ti 3.28%
Co 5.88%。
该非晶合金眼镜架的具体制备方法为，在真空状态和氮气的保护下，利用锆基非晶合金Zr65.66Cu15.6Ni5.88Al3.7Ti3.28Co5.88通过真空吸铸法制备眼镜架，所制备的眼镜架的强度为1400MPa，弹性限度为2%，维氏硬度为530，经受336小时的盐雾测试后眼镜架的表面仍然良好无腐蚀。本实施例中，利用锆基非晶合金Zr65.66Cu15.6Ni5.88Al3.7Ti3.28Co5.88制备的眼镜架的镍释放量为0.015mg/cm2/week，该镍释放量相当于利用不锈钢制备的眼镜架的镍释放量的1/10，且该镍释放量使得该锆基非晶合金Zr65.66Cu15.6Ni5.88Al3.7Ti3.28Co5.88适合制作眼镜架，并使得配戴者长时间配戴而不引起任何过敏反应。本实施例中，对所制备的眼镜架进行PVD处理。
本实施例1制得的锆基非晶合金眼镜架相对于利用钛合金或不锈钢制备的眼镜架，均具有优异的强度、弹性限度、维氏硬度和抗腐蚀的性能；而且，采用锆基非晶合金Zr65.66Cu15.6Ni5.88Al3.7Ti3.28Co5.88制备的眼镜架在长期使用的过程中镍释放量极小，使得配戴者在长期配戴过程中不会引起任何过敏反应。另外，利用锆基非晶合金Zr65.66Cu15.6Ni5.88Al3.7Ti3.28Co5.88制备眼镜架具有生产工艺简单，生产效率高和生产成本低的优势，并且所制备的眼镜架具有使用寿命长的优点。
实施例2。
本实施例的一种非晶合金眼镜架，该眼镜架采用锆基非晶合金制造，该锆基非晶合金由以下原子百分比的原子组成：
Zr 60%
Cu 18%
Ni 6%
Al 4.5%
Ti 5%
Co 6.5%。
该非晶合金眼镜架的具体制备方法为，在真空状态和氦气的保护下，利用锆基非晶合金Zr60Cu18Ni6Al4.5Ti5Co6.5通过甩带法制备眼镜架，所制备的眼镜架的强度为1500MPa，弹性限度为2.2%，维氏硬度为550，经受380小时的盐雾测试后眼镜架的表面仍然良好无腐蚀。本实施例中，利用锆基非晶合金Zr60Cu18Ni6Al4.5Ti5Co6.5制备的眼镜架的镍释放量为0.005mg/cm2/week，该镍释放量相当于利用钛合金制备的眼镜架的镍释放量的1/10，且该镍释放量使得该锆基非晶合金Zr60Cu18Ni6Al4.5Ti5Co6.5适合制作眼镜架，并使得配戴者长时间配戴而不引起任何过敏反应。本实施例中，对所制备的眼镜架进行镜面抛光处理。
本实施例2制得的锆基非晶合金眼镜架相对于利用钛合金或不锈钢制备的眼镜架，均具有优异的强度、弹性限度、维氏硬度和抗腐蚀的性能；而且，采用锆基非晶合金Zr60Cu18Ni6Al4.5Ti5Co6.5制备的眼镜架在长期使用的过程中镍释放量极小，使得配戴者在长期配戴过程中不会引起任何过敏反应。另外，利用锆基非晶合金Zr60Cu18Ni6Al4.5Ti5Co6.5制备眼镜架具有生产工艺简单，生产效率高和生产成本低的优势，并且所制备的眼镜架具有使用寿命长的优点。
实施例3。
本实施例的一种非晶合金眼镜架，该眼镜架采用锆基非晶合金制造，该锆基非晶合金由以下原子百分比的原子组成：
Zr 68%
Cu 14%
Ni 4.5%
Al 2.5%
Ti 4%
Co 7%。
该非晶合金眼镜架的具体制备方法为，在真空状态和氖气的保护下，利用锆基非晶合金Zr68Cu14Ni4.5Al2.5Ti4Co7通过快速放电成型法制备眼镜架，所制备的眼镜架的强度为1600MPa，弹性限度为2.5%，维氏硬度为600，经受480小时的盐雾测试后眼镜架的表面仍然良好无腐蚀。本实施例中，利用锆基非晶合金Zr68Cu14Ni4.5Al2.5Ti4Co7制备的眼镜架的镍释放量为0.010mg/cm2/week，该镍释放量相对于利用钛合金或不锈钢制备的眼镜架为极小量，且该镍释放量使得该锆基非晶合金Zr68Cu14Ni4.5Al2.5Ti4Co7适合制作眼镜架，并使得配戴者长时间配戴而不引起任何过敏反应。本实施例中，对所制备的眼镜架进行喷砂处理。
本实施例3制得的锆基非晶合金眼镜架相对于利用钛合金或不锈钢制备的眼镜架，均具有优异的强度、弹性限度、维氏硬度和抗腐蚀的性能；而且，采用锆基非晶合金Zr68Cu14Ni4.5Al2.5Ti4Co7制备的眼镜架在长期使用的过程中镍释放量极小，使得配戴者在长期配戴过程中不会引起任何过敏反应。另外，利用锆基非晶合金Zr68Cu14Ni4.5Al2.5Ti4Co7制备眼镜架具有生产工艺简单，生产效率高和生产成本低的优势，并且所制备的眼镜架具有使用寿命长的优点。
实施例4。
本实施例的一种非晶合金眼镜架，该眼镜架采用锆基非晶合金制造，该锆基非晶合金由以下原子百分比的原子组成：
Zr 55%
Cu 20%
Ni 7.5%
Al 5%
Ti 6%
Co 6.5%。
该非晶合金眼镜架的具体制备方法为，在真空状态和氩气的保护下，利用锆基非晶合金Zr55Cu20Ni7.5Al5Ti6Co6.5通过连续铸造法制备眼镜架，所制备的眼镜架的强度为2300MPa，弹性限度为2.4%，维氏硬度为580，经受400小时的盐雾测试后眼镜架的表面仍然良好无腐蚀。本实施例中，利用锆基非晶合金Zr55Cu20Ni7.5Al5Ti6Co6.5制备的眼镜架的镍释放量为0.008mg/cm2/week，该镍释放量相对于利用钛合金或不锈钢制备的眼镜架为极小量，且该镍释放量使得该锆基非晶合金Zr55Cu20Ni7.5Al5Ti6Co6.5适合制作眼镜架，并使得配戴者长时间配戴而不引起任何过敏反应。
本实施例4制得的锆基非晶合金眼镜架相对于利用钛合金或不锈钢制备的眼镜架，均具有优异的强度、弹性限度、维氏硬度和抗腐蚀的性能；而且，采用锆基非晶合金Zr55Cu20Ni7.5Al5Ti6Co6.5制备的眼镜架在长期使用的过程中镍释放量极小，使得配戴者在长期配戴过程中不会引起任何过敏反应。另外，利用锆基非晶合金Zr55Cu20Ni7.5Al5Ti6Co6.5制备眼镜架具有生产工艺简单，生产效率高和生产成本低的优势，并且所制备的眼镜架具有使用寿命长的优点。
实施例5。
本实施例的非晶合金眼镜架，该眼镜架采用锆基非晶合金制造，该锆基非晶合金由以下原子百分比的原子组成：
Zr 70%
Cu 12%
Ni 4%
Al 3.5%
Ti 5.5%
Co 5%。
该非晶合金眼镜架的具体制备方法为，在真空状态和氪气的保护下，利用锆基非晶合金Zr70Cu12Ni4Al3.5Ti5.5Co5通过压铸法制备眼镜架，所制备的眼镜架的强度为2000MPa，弹性限度为2.1%，维氏硬度为540，经受350小时的盐雾测试后眼镜架的表面仍然良好无腐蚀。本实施例中，利用锆基非晶合金Zr70Cu12Ni4Al3.5Ti5.5Co5制备的眼镜架的镍释放量为0.012mg/cm2/week，该镍释放量相对于利用钛合金或不锈钢制备的眼镜架为极小量，且该镍释放量使得该锆基非晶合金Zr70Cu12Ni4Al3.5Ti5.5Co5适合制作眼镜架，并使得配戴者长时间配戴而不引起任何过敏反应。本实施例中，对所制备的眼镜架进行喷砂处理。
其中，利用锆基非晶合金Zr70Cu12Ni4Al3.5Ti5.5Co5通过压铸法制备眼镜架，包括如下步骤：
步骤一，投料：将锆基非晶合金Zr70Cu12Ni4Al3.5Ti5.5Co5的原材料放入立式真空压铸机的进料口，并由进料口投入到立式真空压铸机的熔融装置中；立式真空压铸机的真空度为10-1torr；其中，锆基非晶合金Zr70Cu12Ni4Al3.5Ti5.5Co5的原材料为Zr金属、Cu金属、Ni金属、Al金属、Ti金属和Co金属，而且，Zr金属、Cu金属、Ni金属、Al金属、Ti金属和Co金属的纯度均为99.99%。
步骤二，熔融：利用感应加热的方式将锆基非晶合金Zr70Cu12Ni4Al3.5Ti5.5Co5的原材料熔融并形成熔汤，熔汤的温度为900℃；
步骤三，倒汤：将步骤二得到的熔汤倒入模具浇口套中，然后以冲头将熔汤注入眼镜架模具中；其中，冲头的速度为0.1 m/s；
步骤四，冷却：对步骤三中注入了熔汤的眼镜架模具进行冷却成型，得到眼镜架，冷却速度为100K/s。
其中，步骤三中的眼镜架模具为一模多穴的模具。
本实施例5制得的锆基非晶合金眼镜架相对于利用钛合金或不锈钢制备的眼镜架，均具有优异的强度、弹性限度、维氏硬度和抗腐蚀的性能；而且，采用锆基非晶合金Zr70Cu12Ni4Al3.5Ti5.5Co5制备的眼镜架在长期使用的过程中镍释放量极小，使得配戴者在长期配戴过程中不会引起任何过敏反应。另外，利用锆基非晶合金Zr70Cu12Ni4Al3.5Ti5.5Co5制备眼镜架具有生产工艺简单，生产效率高和生产成本低的优势，并且所制备的眼镜架具有使用寿命长的优点。
实施例6。
本实施例的非晶合金眼镜架，该眼镜架采用锆基非晶合金制造，该锆基非晶合金由以下原子百分比的原子组成：
Zr 64.5%
Cu 17%
Ni 5%
Al 3%
Ti 4.5%
Co 6%。
该非晶合金眼镜架的具体制备方法为，在真空状态和氙气的保护下，利用锆基非晶合金Zr64.5Cu17Ni5Al3Ti4.5Co6通过热塑成型法制备眼镜架，所制备的眼镜架的强度为1800MPa，弹性限度为2.3%，维氏硬度为590，经受440小时的盐雾测试后眼镜架的表面仍然良好无腐蚀。本实施例中，利用锆基非晶合金Zr64.5Cu17Ni5Al3Ti4.5Co6制备的眼镜架的镍释放量为0.006mg/cm2/week，该镍释放量相对于利用钛合金或不锈钢制备的眼镜架为极小量，且该镍释放量使得该锆基非晶合金Zr64.5Cu17Ni5Al3Ti4.5Co6适合制作眼镜架，并使得配戴者长时间配戴而不引起任何过敏反应。本实施例中，对所制备的眼镜架进行镜面抛光处理。
本实施例6制得的锆基非晶合金眼镜架相对于利用钛合金或不锈钢制备的眼镜架，均具有优异的强度、弹性限度、维氏硬度和抗腐蚀的性能；而且，采用锆基非晶合金Zr64.5Cu17Ni5Al3Ti4.5Co6制备的眼镜架在长期使用的过程中镍释放量极小，使得配戴者在长期配戴过程中不会引起任何过敏反应。另外，利用锆基非晶合金Zr64.5Cu17Ni5Al3Ti4.5Co6制备眼镜架具有生产工艺简单，生产效率高和生产成本低的优势，并且所制备的眼镜架具有使用寿命长的优点。
实施例7。
本实施例的非晶合金眼镜架，该眼镜架采用锆基非晶合金制造，该锆基非晶合金由以下原子百分比的原子组成：
Zr 69%
Cu 10%
Ni 6.4%
Al 2%
Ti 5.8%
Co 6.8%。
该非晶合金眼镜架的具体制备方法为，在真空状态和氩气的保护下，利用锆基非晶合金Zr69Cu10Ni6.4Al2Ti5.8Co6.8通过压铸法制备眼镜架，所制备的眼镜架的强度为2000MPa，弹性限度为2.1%，维氏硬度为540，经受350小时的盐雾测试后眼镜架的表面仍然良好无腐蚀。本实施例中，利用锆基非晶合金Zr69Cu10Ni6.4Al2Ti5.8Co6.8制备的眼镜架的镍释放量为0.013mg/cm2/week，该镍释放量相对于利用钛合金或不锈钢制备的眼镜架为极小量，且该镍释放量使得该锆基非晶合金Zr69Cu10Ni6.4Al2Ti5.8Co6.8适合制作眼镜架，并使得配戴者长时间配戴而不引起任何过敏反应。本实施例中，对所制备的眼镜架进行PVD处理。
其中，利用锆基非晶合金Zr69Cu10Ni6.4Al2Ti5.8Co6.8通过压铸法制备眼镜架，包括如下步骤：
步骤一，投料：将锆基非晶合金Zr69Cu10Ni6.4Al2Ti5.8Co6.8的原材料放入卧式真空压铸机的进料口，并由进料口投入到卧式真空压铸机的熔融装置中；卧式真空压铸机的真空度为10-3torr；其中，锆基非晶合金Zr69Cu10Ni6.4Al2Ti5.8Co6.8的原材料为Zr金属、Cu金属、Ni金属、Al金属、Ti金属和Co金属，而且，Zr金属、Cu金属、Ni金属、Al金属、Ti金属和Co金属的纯度均为99.99%。
步骤二，熔融：利用感应加热的方式将锆基非晶合金Zr69Cu10Ni6.4Al2Ti5.8Co6.8的原材料熔融并形成熔汤，熔汤的温度为1000℃；
步骤三，倒汤：将步骤二得到的熔汤倒入模具浇口套中，然后以冲头将熔汤注入眼镜架模具中；其中，冲头的速度为2 m/s；
步骤四，冷却：对步骤三中注入了熔汤的眼镜架模具进行冷却成型，得到眼镜架，冷却速度为104K/s。
其中，步骤三中的眼镜架模具为一模多穴的模具。
本实施例7制得的锆基非晶合金眼镜架相对于利用钛合金或不锈钢制备的眼镜架，均具有优异的强度、弹性限度、维氏硬度和抗腐蚀的性能；而且，采用锆基非晶合金Zr69Cu10Ni6.4Al2Ti5.8Co6.8制备的眼镜架在长期使用的过程中镍释放量极小，使得配戴者在长期配戴过程中不会引起任何过敏反应。另外，利用锆基非晶合金Zr69Cu10Ni6.4Al2Ti5.8Co6.8制备眼镜架具有生产工艺简单，生产效率高和生产成本低的优势，并且所制备的眼镜架具有使用寿命长的优点。
实施例8。
本实施例的非晶合金眼镜架，该眼镜架采用锆基非晶合金制造，该锆基非晶合金由以下原子百分比的原子组成：
Zr 63.2%
Cu 19%
Ni 5.5%
Al 4.8%
Ti 2%
Co 5.5%。
该非晶合金眼镜架的具体制备方法为，在真空状态和氩气的保护下，利用锆基非晶合金Zr63.2Cu19Ni5.5Al4.8Ti2Co5.5通过压铸法制备眼镜架，所制备的眼镜架的强度为2000MPa，弹性限度为2.1%，维氏硬度为540，经受350小时的盐雾测试后眼镜架的表面仍然良好无腐蚀。本实施例中，利用锆基非晶合金Zr63.2Cu19Ni5.5Al4.8Ti2Co5.5制备的眼镜架的镍释放量为0.007mg/cm2/week，该镍释放量相对于利用钛合金或不锈钢制备的眼镜架为极小量，且该镍释放量使得该锆基非晶合金Zr63.2Cu19Ni5.5Al4.8Ti2Co5.5适合制作眼镜架，并使得配戴者长时间配戴而不引起任何过敏反应。本实施例中，对所制备的眼镜架进行镜面抛光处理。
其中，利用锆基非晶合金Zr63.2Cu19Ni5.5Al4.8Ti2Co5.5通过压铸法制备眼镜架，包括如下步骤：
步骤一，投料：将锆基非晶合金Zr63.2Cu19Ni5.5Al4.8Ti2Co5.5的原材料放入立式真空压铸机的进料口，并由进料口投入到立式真空压铸机的熔融装置中；立式真空压铸机的真空度为10-2torr；其中，锆基非晶合金Zr63.2Cu19Ni5.5Al4.8Ti2Co5.5的原材料为Zr金属、Cu金属、Ni金属、Al金属、Ti金属和Co金属，而且，Zr金属、Cu金属、Ni金属、Al金属、Ti金属和Co金属的纯度均为99.99%。
步骤二，熔融：利用感应加热的方式将锆基非晶合金Zr63.2Cu19Ni5.5Al4.8Ti2Co5.5的原材料熔融并形成熔汤，熔汤的温度为1100℃；
步骤三，倒汤：将步骤二得到的熔汤倒入模具浇口套中，然后以冲头将熔汤注入眼镜架模具中；其中，冲头的速度为5 m/s；
步骤四，冷却：对步骤三中注入了熔汤的眼镜架模具进行冷却成型，得到眼镜架，冷却速度为106K/s。
其中，步骤三中的眼镜架模具为一模多穴的模具。
本实施例8制得的锆基非晶合金眼镜架相对于利用钛合金或不锈钢制备的眼镜架，均具有优异的强度、弹性限度、维氏硬度和抗腐蚀的性能；而且，采用锆基非晶合金Zr63.2Cu19Ni5.5Al4.8Ti2Co5.5制备的眼镜架在长期使用的过程中镍释放量极小，使得配戴者在长期配戴过程中不会引起任何过敏反应。另外，利用锆基非晶合金Zr63.2Cu19Ni5.5Al4.8Ti2Co5.5制备眼镜架具有生产工艺简单，生产效率高和生产成本低的优势，并且所制备的眼镜架具有使用寿命长的优点。
实施例9。
本实施例用实施例1的Zr65.66Cu15.6Ni5.88Al3.7Ti3.28Co5.88锆基非晶合金眼镜架制备眼镜，其中，该眼镜还包括鼻梁垫片和镜片。
实施例10。
本实施例用实施例2的Zr60Cu18Ni6Al4.5Ti5Co6.5锆基非晶合金眼镜架制备眼镜，其中，该眼镜还包括鼻梁垫片和镜片。
实施例11。
本实施例用实施例3的Zr68Cu14Ni4.5Al2.5Ti4Co7锆基非晶合金眼镜架制备眼镜，其中，该眼镜还包括鼻梁垫片和镜片。
实施例12。
本实施例用实施例4的Zr55Cu20Ni7.5Al5Ti6Co6.5锆基非晶合金眼镜架制备眼镜，其中，该眼镜还包括鼻梁垫片和镜片。
实施例13。
本实施例用实施例5的Zr70Cu12Ni4Al3.5Ti5.5Co5锆基非晶合金眼镜架制备眼镜，其中，该眼镜还包括鼻梁垫片和镜片。
实施例14。
本实施例用实施例6的Zr64.5Cu17Ni5Al3Ti4.5Co6锆基非晶合金眼镜架制备眼镜，其中，该眼镜还包括鼻梁垫片和镜片。
实施例15。
本实施例用实施例7的Zr69Cu10Ni6.4Al2Ti5.8Co6.8锆基非晶合金眼镜架制备眼镜，其中，该眼镜还包括鼻梁垫片和镜片。
实施例16。
本实施例用实施例8的Zr63.2Cu19Ni5.5Al4.8Ti2Co5.5锆基非晶合金眼镜架制备眼镜，其中，该眼镜还包括鼻梁垫片和镜片。
性能测试对比实验
将实施例1中利用锆基非晶合金Zr65.66Cu15.6Ni5.88Al3.7Ti3.28Co5.88制备的眼镜架，实施例2中利用锆基非晶合金Zr60Cu18Ni6Al4.5Ti5Co6.5制备的眼镜架，与现有技术中利用钛合金(Ti6Al4V)制备的眼镜架、利用不锈钢(SUS304)制备的眼镜架进行性能测试对比实验，所测试的性能包括强度、弹性限度、维氏硬度、抗腐蚀性能（盐雾测试）和镍释放量，所测试的实验数据见表1。
表1 四种材质的眼镜架的性能测试对比数据表
根据表1的实验数据表明，实施例1中利用锆基非晶合金Zr65.66Cu15.6Ni5.88Al3.7Ti3.28Co5.88制备的眼镜架，实施例2利用锆基非晶合金Zr60Cu18Ni6Al4.5Ti5Co6.5制备的眼镜架，相对于现有技术中利用钛合金制备的眼镜架、利用不锈钢制备的眼镜架，均具有更加优异的强度、弹性限度、维氏硬度和抗腐蚀的性能，而且，采用锆基非晶合金Zr65.66Cu15.6Ni5.88Al3.7Ti3.28Co5.88制备的眼镜架，镍释放量为0.015mg/cm2/week，该镍释放量相当于利用不锈钢制备的眼镜架的镍释放量的1/10；采用锆基非晶合金Zr60Cu18Ni6Al4.5Ti5Co6.5制备的眼镜架，镍释放量为0.005mg/cm2/week，该镍释放量相当于利用钛合金制备的眼镜架的镍释放量的1/10；0.005mg/cm2/week~0.015mg/cm2/week的镍释放量范围均使得该Zr-Cu-Ni-Al-Ti-Co系锆基非晶合金适合制作眼镜架，并使得配戴者长时间配戴而不引起任何过敏反应。
其中，上述性能测试的项目中，抗腐蚀（盐雾测试）的详细实验结果如表2所示。
表2 四种材质的眼镜架的盐雾测试数据表
由表2的测试数据可知，实施例1中利用锆基非晶合金Zr65.66Cu15.6Ni5.88Al3.7Ti3.28Co5.88制备的眼镜架，实施例2利用锆基非晶合金Zr60Cu18Ni6Al4.5Ti5Co6.5制备的眼镜架，相对于现有技术中利用钛合金制备的眼镜架、利用不锈钢制备的眼镜架，具有更好的抗腐蚀性能。
最后应当说明的是，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (10)
1.一种非晶合金眼镜架，其特征在于：所述眼镜架采用锆基非晶合金制造，所述锆基非晶合金由以下原子百分比的原子组成：
Zr 55%~70%
Cu 10%~20%
Ni 4%~7.5%
Al 2%~5%
Ti 2%~6%
Co 5%~7%。
2.根据权利要求1所述的一种非晶合金眼镜架，其特征在于：所述锆基非晶合金由以下原子百分比的原子组成：
Zr 60%~70%
Cu 10%~18%
Ni 4%~6%
Al 3%~5%
Ti 2%~5%
Co 5%~6%。
3.根据权利要求1所述的一种非晶合金眼镜架，其特征在于：所述锆基非晶合金由以下原子百分比的原子组成：
Zr 65.66%
Cu 15.6%
Ni 5.88%
Al 3.7%
Ti 3.28%
Co 5.88%。
4.根据权利要求1所述的一种非晶合金眼镜架，其特征在于：所述锆基非晶合金由以下原子百分比的原子组成：
Zr 60%
Cu 18%
Ni 6%
Al 4.5%
Ti 5%
Co 6.5%。
5.根据权利要求1所述的一种非晶合金眼镜架，其特征在于：所述锆基非晶合金由以下原子百分比的原子组成：
Zr 68%
Cu 14%
Ni 4.5%
Al 2.5%
Ti 4%
Co 7%。
6.根据权利要求1至5任意一项所述的一种非晶合金眼镜架，其特征在于：所述眼镜架的强度为1400MPa~2300MPa，弹性限度为2%~2.5%，维氏硬度为530~600，镍释放量为0.005mg/cm2/week~0.015mg/cm2/week，经受336小时~480小时的盐雾测试后其表面仍然良好无腐蚀。
7.一种非晶合金眼镜，其特征在于：包括权利要求1至5任意一项所述的非晶合金眼镜架，以及鼻梁垫片和镜片。
8.权利要求1至5任意一项所述的一种非晶合金眼镜架的制备方法，其特征在于：在真空状态和惰性气氛的保护下，利用所述锆基非晶合金通过甩带法、真空吸铸法、快速放电成型法、连续铸造法、压铸法或者热塑成型法制备非晶合金眼镜架。
9.根据权利要求8所述的一种非晶合金眼镜架的制备方法，其特征在于：利用所述锆基非晶合金通过压铸法制备非晶合金眼镜架，包括如下步骤：
步骤一，投料：将所述锆基非晶合金的原材料放入立式或卧式真空压铸机的进料口，并由所述进料口投入到立式或卧式真空压铸机的熔融装置中；所述立式或卧式真空压铸机的真空度为10-1torr~10-3torr；
步骤二，熔融：利用感应加热的方式将所述锆基非晶合金的原材料熔融并形成熔汤，所述熔汤的温度为900℃~1100℃；
步骤三，倒汤：将步骤二得到的熔汤倒入模具浇口套中，然后以冲头将熔汤注入眼镜架模具中；其中，冲头的速度为0.1 m/s ~5 m/s；
步骤四，冷却：对步骤三中注入了熔汤的眼镜架模具进行冷却成型，得到非晶合金眼镜架，冷却速度为100K/s ~106K/s。
10.根据权利要求9所述的一种非晶合金眼镜架的制备方法，其特征在于：对所述步骤四中得到的非晶合金眼镜架进行镜面抛光处理、喷砂处理或PVD处理。
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