CN108193207A - 一种可用于锌基合金精细结构抛光的工艺及抛光液配方 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种锌合金化学抛光工艺及化学抛光液配比，属于医疗器械及金属材料加工领域具体涉及一种可用于锌基合金精细结构抛光的工艺及抛光液配方。本发明工艺流程包括：a.预处理，抛光前将锌合金制件表面的油渍等去除，使表面处于活化状态；b.抛光，将锌合金制件在抛光液中抛光，获得平整光亮的表面；c.后处理，抛光结束后进一步对锌合金做清洗等处理，去除表面杂质，稳定抛光效果。抛光液成分主要包括：三氧化铬、硝酸、硫酸、丙三醇、尿素、添加剂等。使用该工艺及抛光液对锌合金制件抛光后，能得到平整光亮的表面。本发明主要应用于锌基合金精细结构血管植入类，骨科植入类等等产品的表面修饰。
Description
技术领域
本发明属于医疗器械及金属材料加工领域，具体涉及一种锌合金制件化学抛光工艺和化学抛光液的配方，该方法尤其适用于植入性医疗器械用锌基合金精细结构的表面抛光。
背景技术
近年来，金属锌可生物降解材料成为可降解血管内支架的重要研究方向，可降解金属血管支架的表面修饰是支架植入后治疗效果的重要保证，光滑清洁的表面效果能有效减少血管内再狭窄及炎症反应等并发症。
传统的锌合金抛光工艺往往针对尺寸较大的工件，抛光去除量较大，不适用于微小尺寸的工件（≤0.1mm）抛光。目前锌合金的主要抛光方法包括电化学抛光和化学抛光，电化学抛光设备复杂，影响因素多，不易控制。化学抛光液多采用高浓度硝酸，抛光过程中会逸出大量氮氧化物等有害气体，危害身体健康，污染环境。
本发明为一种锌合金制件化学抛光工艺和化学抛光液的配方，该方法尤其适用于植入性医疗器械用锌基合金精细结构的表面抛光。能够对锌合金精细制件进行微小并可控的去除。在抛光过程中不会产生大量的氮氧化物等有害气体。
专利号为CN 105506729 A的中国专利是一种电化学抛光方法，该方法使用铜板或者铅板做阴极，工件做阳极，电化学抛光液主要包括磷酸，乙二醇二丁醚，醋酸。在本发明工艺中，工件经过简单预处理即可浸入抛光液进行化学抛光，操作方便，影响因素少。专利号为101634028的中国专利是一种化学抛光方法，抛光液主要成分为硝酸、磷酸、硫酸、硫脲，在抛光过程中会产生大量氮氧化物等有害气体，本发明抛光液以三氧化铬为主要物质，硝酸含量极少，因此不会产生大量氮氧化物，对人体及环境危害小。
锌合金制件为近年来新兴的植入类生物可降解医用金属制件，因此对其表面修饰工作尚不完善。本发明能较好的针对血管植入类，骨科植入类等锌合金精细结构制件进行表面修饰，得到光滑明亮的表抛光效果。
发明内容
本发明的首要任务是针对现有的抛光缺陷，提供一种简单可行、稳定的，生物毒性小、抛光效果好的适用于锌基合金精细结构制件的化学抛光工艺及化学抛光液。
1、本发明提供一种化学抛光工艺，该工艺包括以下几个步骤：
（1）预处理：将待处理的锌基合金精细结构制件在清洗液中除油超声清洗；
（2）化学抛光：将清洗过后的锌基合金精细结构制件浸于权利要求的1或2化学抛光液中10S-1000S；
（3）将抛光后的锌基合金精细结构制件清洗，晾干；
（4）重复步骤2；
（5）重复步骤3。
2、本发明提供一种化学抛光液，主要包括以下组分，以纯化水为溶剂：
（1）三氧化铬 5%-60% (v/v)；
硝酸 5%-30% (v/v)；
硫酸 1%-15% (v/v)；
丙三醇 1%-15% (v/v)；
尿素 1%-15% (w/v);
添加剂 1%-15% （v/v）。
（2）优选的上述抛光液包含以下组分：
三氧化铬 30%-50% (v/v)；
硝酸 5%-20% (v/v)；
硫酸 1%-10% (v/v)；
丙三醇 1%-10% (v/v)；
尿素 1%-10% (w/v)；
添加剂 1%-10% （v/v）。
本发明创新点在于：
本发明中化学抛光液的主要成分是三氧化铬、硝酸、硫酸、丙三醇、尿素、添加剂。三氧化铬起氧化作用，对锌进行抛光；硝酸起氧化腐蚀作用，加速抛光；硫酸能去除制件表面氧化膜，使制件表面处于活化状态；丙三醇能增加抛光液粘稠度，形成稳定钝化膜；尿素及添加剂等能对精细结构表面进行微整平及细化，使制件表面更光亮。
具体实施方式：
在本发明中所述“锌基合金精细结构制件”是指以锌为基本材料的锌基金属材料制成的包括但不限于植入性医用器械等。所述“化学抛光液”是指采用化学抛光方法对锌基合金精细结构制件抛光时，采用的化学溶液。
附图说明：
按照本发明工艺及抛光液配方，抛光得到的锌合金血管内支架表面效果图如图1、图2所示；对比例中支架抛光效果图如图3、图4所示。
图1：抛光后支架外表面效果图；
图2：抛光后支架内表面效果图；
图3：对比例一支架抛光效果图；
图4：对比例二支架抛光效果图。
以下实施例有助于更好的理解本发明。
实施例1
该实施例用本发明化学抛光工艺及抛光液对锌合金制件进行抛光处理，具体步骤如下：
（1）预处理：对待抛光的锌合金制件进行表面清洁包括碱洗5min、酸洗2min、水洗并超声2min；
（2）化学抛光：将预处理过的锌合金制件浸于化学抛光液中，温度为20℃，浸渍时间为10s；
（3）抛光结束后要对锌合金制件表面再次清洗，包括碱洗1min、水洗1min，晾干；
（4）重复步骤（2）；
（5）重复步骤（3）；
化学抛光液配比为：
三氧化铬 30% （w/v）；
硝酸 5% （v/v）；
硫酸 1% （v/v）；
丙三醇 1% （v/v）；
尿素 1% （w/v）；
添加剂 1% （v/v）。
所得锌合金制件经体式显微镜观察，支架内外表面平整光滑有镜面光泽，利用该化学抛光方法能够明显去除支架表面原有的刮痕、凸起、黑斑等。
实施例2
该实施例用本发明化学抛光工艺及抛光液对锌合金制件进行抛光处理，具体步骤如下：
（1）预处理：对待抛光的锌合金制件进行表面清洁包括碱洗5min、酸洗2min、水洗并超声2min；
（2）化学抛光：将预处理过的锌合金制件浸于化学抛光液中，温度为30℃，浸渍时间为100s；
（3）抛光结束后要对锌合金制件表面再次清洗，包括碱洗1min、水洗1min，晾干；
（4）重复步骤（2）；
（5）重复步骤（3）；
化学抛光液配比为：
三氧化铬 50% （w/v）；
硝酸 20% （v/v）；
硫酸 10% （v/v）；
丙三醇 10% （v/v）；
尿素 10% （w/v）；
添加剂 10% （v/v）。
所得锌合金制件经体式显微镜观察，锌合金制件内外表面均平整光滑有镜面光泽，利用该化学抛光方法能明显去除支架表面原有的刮痕、凸起、黑斑等。
实施例3
该实施例用本发明化学抛光工艺及抛光液对锌合金制件进行抛光处理，具体步骤如下：
（1）预处理：对待抛光的锌合金制件进行表面清洁包括碱洗5min、酸洗2min、水洗并超声2min；
（2）化学抛光：将预处理过的锌合金制件浸于化学抛光液中，温度为40℃，浸渍时间为500s；
（3）抛光结束后要对锌合金制件表面再次清洗，包括碱洗1min、水洗1min，晾干；
（4）重复步骤（2）；
（5）重复步骤（3）；
化学抛光液配比为：
三氧化铬 40% （w/v）；
硝酸 10% （v/v）；
硫酸 5% （v/v）；
丙三醇 5% （v/v）；
尿素 5% （w/v）；
添加剂 5% （v/v）。
所得锌合金制件经体式显微镜观察，锌合金制件内外表面均平整光滑有镜面光泽；利用该化学抛光方法能明显去除支架表面原有的刮痕、凸起、黑斑等。
实施例4
该实施例用本发明化学抛光工艺及抛光液对锌合金制件进行抛光处理，具体步骤如下：
（1）预处理：对待抛光的锌合金制件进行表面清洁包括碱洗5min、酸洗2min、水洗并超声2min；
（2）化学抛光：将预处理过的锌合金制件浸于化学抛光液中，温度为40℃，浸渍时间为500s；
（3）抛光结束后要对锌合金制件表面再次清洗，包括碱洗1min、水洗1min，晾干；
（4）重复步骤（2）；
（5）重复步骤（3）；
化学抛光液配比为：
三氧化铬 50% （w/v）；
硝酸 5% （v/v）；
硫酸 10% （v/v）；
丙三醇 10% （v/v）；
尿素 10% （w/v）；
添加剂 10% （v/v）。
所得锌合金制件经体式显微镜观察，锌合金制件内外表面均平整光滑有镜面光泽，利用该化学抛光方法能明显去除支架表面原有的刮痕、凸起、黑斑等。
实施例5
该实施例用本发明化学抛光工艺及抛光液对锌合金制件进行抛光处理，具体步骤如下：
（1）预处理：对待抛光的锌合金制件进行表面清洁包括碱洗5min、酸洗2min、水洗并超声2min；
（2）化学抛光：将预处理过的锌合金制件浸于化学抛光液中，温度为40℃，浸渍时间为500s；
（3）抛光结束后要对锌合金制件表面再次清洗，包括碱洗1min、水洗1min，晾干；
（4）重复步骤（2）；
（5）重复步骤（3）；
（6）重复步骤（2）；
（7）重复步骤（3）；
化学抛光液配比为：
三氧化铬 50% （v/v）；
硝酸 5% （v/v）；
硫酸 10% （v/v）；
丙三醇 10% （v/v）；
尿素 10% （w/v）；
添加剂 10% （v/v）。
所得锌合金制件经体式显微镜观察，锌合金制件内外表面均平整光滑有镜面光泽，利用该化学抛光方法能明显去除支架表面原有的刮痕、凸起、黑斑等。
实施例6
对比例1：申请人用本发明探索过程中的一组抛光液进行抛光实验，
化学抛光液配比为：
三氧化铬 20% （v/v）；
硝酸 40% （v/v）；
硫酸 20% （v/v）；
丙三醇 20% （v/v）；
尿素 15% （w/v）；
添加剂 15% （v/v）;
所得锌合金制件经体式显微镜观察，得到的血管支架表面光泽度较差，见图3所示。
对比例2 ：申请人用现有公开专利号为CN 101851470 B的中国专利的抛光液及抛光工艺对锌合金制件进行抛光实验，
化学抛光液配比为：
硫酸 60ml/L；
双氧水 70ml/L；
乙酸 200ml/L；
辅助氧化剂 80ml/L；
稳定剂 50ml/L；
光亮剂 5g/L；
调整剂 200ml/L；
所得锌合金制件经体式显微镜观察，得到的锌合金制件表面有少量凹坑，见图4所示。
以上内容是结合具体的实施方式对本发明所做的进一步详细说明，但不限于这些实施例。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，做出的抛光液组成及2次或多次抛光工艺，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (12)
1.一种可用于锌基合金精细结构制件化学抛光液，其特征在于由以下质量及体积百分含量的物质组成：
三氧化铬 5%-60% (w/v)；
硝酸 5%-30% (v/v)；
硫酸 1%-15% (v/v)；
丙三醇 1%-15% (v/v)；
尿素 1%-15% (w/v)；
添加剂 1%-15% （v/v）。
2.根据权利要求1所述的锌基合金精细结构制件化学抛光液，其特征在于其质量及体积百分含量的物质组成：
三氧化铬 30%-50% (w/v)；
硝酸 5%-20% (v/v)；
硫酸 1%-10% (v/v)；
丙三醇 1%-10% (v/v)；
尿素 1%-10% (v/v)；
添加剂 1%-10% （v/v）。
3.根据权利要求书1或2所述的锌基合金精细结构制件化学抛光液，其特征在于：所述三氧化铬为质量分数为≥99.0%的工业常用三氧化铬。
4.根据权利要求书1或2所述的锌基合金精细结构制件化学抛光液，其特征在于：所述硝酸为质量分数为65%-68%的工业常用硝酸。
5.根据权利要求书1或2所述的锌基合金精细结构制件化学抛光液，其特征在于：所述硫酸为质量分数为95%-98%的工业常用硫酸。
6.根据权利要求书1或2所述的锌基合金精细结构制件化学抛光液，其特征在于：所述丙三醇为质量分数为≥99.0%的工业常用丙三醇。
7.根据权利要求书1或2所述的锌基合金精细结构制件化学抛光液，其特征在于：所述尿素为质量分数为≥99.0%的工业常用尿素。
8.根据权利要求书1或2所述的锌基合金精细结构制件化学抛光液，其特征在于：所述添加剂是本发明专为锌基合金精细结构制件表面修饰所配制的，主要包括光亮剂、整平剂、螯合剂等。
9.根据权利要求的1或2化学抛光液，锌基合金精细结构制件化学抛光工艺包括以下步骤：
（1）预处理：待处理的锌基合金精细结构制件在酸洗液中除去顽固氧化膜，使表面处于活化状态，在碱性清洗液中除油超声清洗除去脂质杂物；
（2）化学抛光：将清洗过后的锌合金制件浸于权利要求的1或2化学抛光液中10S-1000S；
（3）将抛光后的锌合金制件清洗，晾干；
（4）重复步骤2；
（5）清洗，晾干。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于所述化学抛光液的温度控制在20℃-40℃之间。
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于所述化学抛光的时间在10s-1000s。
12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于步骤2-3可重复多次。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024022533A1 (zh) * | 2022-07-29 | 2024-02-01 | 元心科技(深圳)有限公司 | 一种医疗器械抛光件及其制备方法 |
| WO2024022534A1 (zh) * | 2022-07-29 | 2024-02-01 | 元心科技(深圳)有限公司 | 一种抛光组合物及其应用 |
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Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 方景礼: "金属的化学抛光技术系列讲座 第二讲 铝及铝合金制件的化学抛光", 《电镀与涂饰》 * |
| 李贤成: "锌合金压铸件抛光及钝化处理", 《电镀与环保》 * |
| 郑振: "《表面精饰用化学品》", 31 January 2002, 中国物资出版社 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024022533A1 (zh) * | 2022-07-29 | 2024-02-01 | 元心科技(深圳)有限公司 | 一种医疗器械抛光件及其制备方法 |
| WO2024022534A1 (zh) * | 2022-07-29 | 2024-02-01 | 元心科技(深圳)有限公司 | 一种抛光组合物及其应用 |
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