CN111281576A

CN111281576A - 一种一次性牙科磨床用的车针结构

Info

Publication number: CN111281576A
Application number: CN202010220235.7A
Authority: CN
Inventors: 姚新
Original assignee: 姚新
Priority date: 2020-03-25
Filing date: 2020-03-25
Publication date: 2020-06-16

Abstract

本发明公开了一种一次性牙科磨床用的车针结构，包括本体，所述本体包括操作手柄，所述操作手柄左侧面的位置处设置有固定端头，所述固定端头顶面的中间位置处设置有车针，所述车针底部的位置处设置有连接杆，所述连接杆设置在所述固定端头内，所述固定端头顶面的中间位置处设置有配合所述连接杆的固定孔，所述固定端头底面的位置处设置有操作板，所述固定端头顶面位于所述车针外圈的位置处设置有喷水口；本装置通过设置有限位球配合限位孔，方便了车针的安装，同时底部的操作板，能够轻松，便捷的将车针取出，方便了医护人员的操作，一次性保护膜能够让医护人员进行分辨，本装置的结构较为简单，成本较为低廉，适合推广使用。

Description

一种一次性牙科磨床用的车针结构

技术领域

本发明涉及一种一次性牙科磨床用的车针结构。

背景技术

随着医疗水平的提高及人们对卫生健康要求的提高，同时，也为了防止不同患者之间的交叉感染，很多医疗器械为一次性使用，比如，在牙科器械中的车针就有一次性车针，但是，由于该一次性车针没有追溯性，很多时候，患者无法判断该一次性车针是否被重复使用过，基于上述问题，需要提供一种可以解决问题的车针结构。

根据有关资料测算，我国青少年平均龋齿率高达80％以上，成年人平均牙周病患病率高达90％以上，老年人牙齿保有率少于40％。由此可见，对于人口众多的我国来说，牙科材料和器械的需求量是非常之大的。在各种牙科材料和器械中，牙科磨床用车针是口腔治疗最常用的器械之一，但是目前国内各大医院所用的车针多采用进口产品，其主要原因在国外车针产品具有磨削锋利、高效耐用等特点，而国内电镀方法生产的金刚石车针性能较差，经常发生磨粒脱落或者镀层成片脱落，耐用性差，质量过程中常常带来意外折断、磨削无力、使用寿命短等问题。

由于牙表面是一层坚硬的牙釉质，其莫氏硬度为6～7，而金刚石具有很高的硬度和优良的物理、化学性能，决定了只有金刚石才能高效地磨削牙釉质。金刚石耐磨性能好，可降低车针的磨损率，提高其使用寿命，目前市场上大部分牙科车针是用电镀方法制成的金刚石车针。电镀牙科车针是由金属基体和镶嵌金刚石的磨削镀层组成。制备高质量的齿科车针主要是要解决好镀层与基体金属的结合力、镀层对金刚石颗粒的把持力、镀层金刚石颗粒分布均匀性等问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种一次性牙科磨床用的车针结构。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种一次性牙科磨床用的车针结构，包括本体，所述本体包括操作手柄，所述操作手柄左侧面的位置处设置有固定端头，所述固定端头顶面的中间位置处设置有车针，所述车针底部的位置处设置有连接杆，所述连接杆设置在所述固定端头内，所述固定端头顶面的中间位置处设置有配合所述连接杆的固定孔，所述固定端头底面的位置处设置有操作板，所述固定端头顶面位于所述车针外圈的位置处设置有喷水口。

优选地，所述连接杆表面靠近中间的位置处设置有两个以上的限位孔，所述固定端头内侧的位置处设置有配合所述限位孔的限位球，所述限位球外侧的位置处均设置有压紧弹簧。

优选地，所述操作板顶面的中间位置处设置有支撑环，所述支撑环贯穿所述固定端头，并套设在所述所述连接杆的表面，所述支撑环顶面的位置处设置有顶块。

优选地，所述操作板顶面的位置处设置有限位环，所述固定端头底面的位置处设置有配合所述限位环的凹槽，所述限位环的表面位置处设置有橡皮圈。

优选地，所述喷水口设置有六个，六个所述喷水口均向车针倾斜设置。

优选地，所述限位孔外侧的位置处均设置有一次性保护膜。

进一步地，所述车针的制备方法包括以下步骤：

步骤S1微米金刚石预处理：将微米金刚石在碱液中煮沸30～60分钟，然后取出，用水冲洗至洗液呈中性，得到碱洗后的微米金刚石；接着将碱洗后的微米金刚石在浓硫酸和水以体积比1：(1～2)组成的的酸液中煮沸30～60分钟，然后取出，用水冲洗至洗液呈中性，得到酸洗后的微米金刚石；将酸洗后的微米金刚石干燥，即为预处理后的微米金刚石；其中碱液的组成为：氢氧化钠10～20g/L，碳酸钠5～8g/L，磷酸钠2～6g/L，硅酸钠1～2g/L，余量为水；

步骤S2上砂：将车针基体插入砂槽中，所述砂槽中盛装有步骤S1得到的预处理后的微米金刚石，微米金刚石没过车针基体，车针基体倾斜30～60度，埋好，将车针基体固定，升高上砂电流密度至1～3A/dm²，保持30～90分钟，卸砂，将车针基体从砂槽中取出，得到上砂后的车针基体；

步骤S3电镀：使用步骤S2得到的上砂后的车针基体作为电镀阴极，电解镍板作为电镀阳极，含有纳米金刚石的酸液作为电镀液，于温度70～80℃、pH值2～3、搅拌速度300～500转/分钟、电流密度1～3A/dm²的条件下电镀1～3小时，得到电镀后的车针基体；

步骤S4热处理：将步骤S3得到的电镀后的车针基体于400～500℃保温1～2小时，得到热处理后的车针基体；

步骤S5加工：使用步骤S4得到的热处理后的车针基体作为原料，利用铣切装置加工成车针。

优选地，所述车针基体材质为镍钛合金。

优选地，所述微米金刚石的粒径优选为100～300μm。

优选地，所述纳米金刚石的粒径为2～20nm。

作为本发明的技术方案之一，所述电镀液的组成为：硫酸镍200～220g/L，氯化镍30～50g/L，硼酸20～30g/L，萘三磺酸0.2～1g/L，草酸钠5～10g/L，氨基磺酸钠5～10g/L，次亚磷酸钠30～40g/L，纳米金刚石4～8g/L，丁炔二醇1～2g/L，余量为水。

作为本发明的技术方案之二，所述电镀液的组成为：硫酸镍200～220g/L，氯化镍30～50g/L，硼酸20～30g/L，萘三磺酸0.2～1g/L，草酸钠5～10g/L，氨基磺酸钠5～10g/L，次亚磷酸钠30～40g/L，高分散纳米金刚石4～8g/L，丁炔二醇1～2g/L，余量为水。

优选地，所述高分散纳米金刚石为酸化纳米金刚石，通过以下工艺得到：称取2～4g纳米金刚石于反应装置中，加入100～150mL质量分数98％的浓硫酸和100～150mL质量分数65％的浓硝酸，搅拌均匀后，超声2～3小时；将超声均匀的纳米金刚石/混酸溶液于70～80℃回流反应48～72小时，随后冷却至20～30℃，以3000～6000转/分钟离心20～30分钟，收集底部固体；将底部固体用水洗涤至洗液呈中性，于60～80℃真空干燥，得到所述酸化纳米金刚石。

优选地，所述高分散纳米金刚石为羟基化纳米金刚石，通过以下工艺得到：

(1)称取2～4g纳米金刚石于反应装置中，加入100～150mL质量分数98％的浓硫酸和100～150mL质量分数65％的浓硝酸，搅拌均匀后，超声2～3小时；将超声均匀的纳米金刚石/混酸溶液于70～80℃回流反应48～72小时，随后冷却至20～30℃，以3000～6000转/分钟离心20～30分钟，收集底部固体；将底部固体用水洗涤至洗液呈中性，于60～80℃真空干燥，得到酸化后的纳米金刚石；

(2)在无水无氧以及氮气保护气氛下，将酸化后的纳米金刚石0.4～0.8g于反应装置中，加入100～150mL二氯化砜，搅拌均匀后，超声1～2小时；接着在氮气气氛下将超声均匀的混合溶液于70～80℃回流反应12～24小时；减压蒸馏除去反应液中的二氯化砜，获得中间产物；将中间产物用无水四氢呋喃洗涤，于60～80℃真空干燥，得到酰氯化的纳米金刚石；

(3)在无水无氧及氮气保护气氛下，称取酰氯化的纳米金刚石0.3～1g于反应装置中，加入1,6-己二醇20～40g，在氮气保护的气氛下，置于100～120℃油浴中反应24～48小时；将反应液自然冷却至20～30℃，以3000～6000转/分钟离心20～30分钟，收集底部固体；将底部固体用无水四氢呋喃洗涤，于60～80℃真空干燥，得到所述羟基化纳米金刚石。

优选地，所述高分散纳米金刚石为聚酯化纳米金刚石，通过以下工艺得到：

(3)在无水无氧及氮气保护气氛下，称取酰氯化的纳米金刚石0.3～1g于反应装置中，加入1,6-己二醇20～40g，在氮气保护的气氛下，置于100～120℃油浴中反应24～48小时；将反应液自然冷却至20～30℃，以3000～6000转/分钟离心20～30分钟，收集底部固体；将底部固体用无水四氢呋喃洗涤，于60～80℃真空干燥，得到羟基化纳米金刚石；

(4)称取羟基化纳米金刚石0.4～0.8g于反应装置中，加入30～60mL氯仿，超声1～2小时，得到纳米金刚石的氯仿溶液；称取0.1～0.3mg辛酸亚锡加入2～10mL氯仿中，超声10～30分钟，得到辛酸亚锡的氯仿溶液；随后，将辛酸亚锡的氯仿溶液加入到纳米金刚石的氯仿溶液中，再继续超声10～20分钟；加热至60～70℃，加入0.2～0..4g酯类化合物，混合均匀后，减压除去氯仿；加热至110～120℃，反应12～24小时，收集反应物；将反应物用氯仿洗涤，于60～80℃真空干燥，得到所述聚酯化纳米金刚石。

进一步优选地，所述酯类化合物为ε-己内酯和/或三亚甲基碳酸酯。更优选地，所述酯类化合物为ε-己内酯和三亚甲基碳酸酯以质量比1:1组成的混合物。

优选地，所述一次性保护膜的材质为聚乙烯。

本发明的工作原理：首先选择需要的车针形状，并带上一次性手套，然后将车针取出，观察一次性保护膜是否损坏，若没有，则将连接杆插入固定孔内，直到限位球进行限位，然后就可以进行工作，在工作的过程中，车针在转动，同时喷水口会对车针工作的区域进行冲洗和降温，若工作结束，通过按压操作板，使得限位球脱离限位孔，并将车针取出即可，松开操作板，由于橡皮圈的作用，操作板会恢复原位。

本发明的有益效果是：

1、本装置通过设置有限位球配合限位孔，方便了车针的安装，同时底部的操作板，能够轻松，便捷的将车针取出，方便了医护人员的操作，一次性保护膜能够让医护人员进行分辨，本装置的结构较为简单，成本较为低廉，适合推广使用。

2、本发明使用表面功能化的纳米金刚石，增强了电镀液对金刚石的浸润能力，改善了纳米金刚石与车针基体之间的界面结合；另一方面，电镀层的耐磨硬度和耐磨性能相对于未经过表面处理的纳米金刚石有着较大程度的提高，防止了由于车针基体在切削加工过程中导致的纳米金刚石颗粒的脱落。

3、现有技术中在电镀液中使用未经过表面功能化处理的纳米金刚石，在滑动摩擦或者切削加工的的过程中，纳米金刚石在车针基体表面容易产生凸起，因此不能起到有效地承载负荷的作用。在相对滑动作用下，镀层与摩擦副的接触点发生塑性变形和剪切，使得表面膜破裂，此时摩擦表面温度升高，接触点发生粘着，发生粘着磨损。另外，纳米金刚石从镀层中脱落，形成夹在摩擦副之间的磨粒，容易对镀层形成磨粒磨损。本发明通过使用表面功能化尤其聚酯化的纳米金刚石，赋予镀层高硬度、高耐磨性和良好韧性的特点，功能化后的纳米金刚石在两接触金属表面之间易于滑动和滚动，能起到一定的润滑作用，有利于降低接触表面之间的磨损。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的主视图；

图2为车针的装配图；

图3为本发明的局部剖视图；

图4为一次性保护膜的示意图；

图5为固定端头的俯视图；

图6为A处的放大图。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“一端”、“另一端”、“外侧”、“上”、“内侧”、“水平”、“同轴”、“中央”、“端部”、“长度”、“外端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“套接”、“连接”、“贯穿”、“插接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例中具体原料使用如下：

微米金刚石，平均粒径为200μm，广州凡星超硬材料有限公司提供。

车针基体，具体使用直径2mm的材质为的Ti-50.8at.％Ni合金。

纳米金刚石，平均粒径为10nm，广州凡星超硬材料有限公司提供。

二氯化砜，CAS号：7791-25-5。

1,6-己二醇，CAS号：629-11-8。

聚乙二醇，具体使用南京英冠新材料科技有限公司提供的聚乙二醇400。

ε-己内酯，CAS号：502-44-3。

三亚甲基碳酸酯，CAS号：2453-03-4。

硼酸，CAS号：11113-50-1。

萘三磺酸，CAS号：6654-64-4。

草酸钠，CAS号：62-76-0。

氨基磺酸钠，CAS号：13845-18-6。

次亚磷酸钠，CAS号：7681-53-0。

丁炔二醇，CAS号：110-65-6。

在本发明未作具体说明的情况下，真空干燥的绝对压强为0.06MPa。

车针镀层和车针基体的力学性能测试包括硬度和耐磨性。

硬度测试：采用HVS-1000型数显显微硬度计(上海双旭电子有限公司)测定镀层的硬度，载荷100g，加载时间10s。每个车针试件取八个点压痕硬度值的平均值作为镀层的硬度。

耐磨性测试：采用MQP-5H球盘式摩擦磨损实验机(济南恒旭试验机技术有限公司)进行。测试前，镀层需用2000#SiC砂纸磨平并抛光。对磨材料采用Si3N4钢球(硬度HV1500左右)。测试条件为：载荷200g，转速300转/分钟，总转数6000转，温度为室温25℃，无润滑剂。磨损试验前、后，用超声波清洗机清洗试样，烘干后称重。称重采用精度0.1mg的赛多利斯电子天平。磨损失重为试样在磨损测试前后的重量损失。实验中选用磨损速率作为评定耐磨性好坏的指标。磨损速率采用单位磨程的磨损失重(mg/km)瓜来表示，可以由以下公式计算：

μ＝ΔW/L；

其中，ΔW-为试样磨损前后的质量损失，通过称量磨损前后试样的质量求得。L-为试样耐磨性测试过程中运动的总行程，通过预设的摩擦默算试验总转速和测量得到的磨痕的平均直径求得。因为磨痕有一定宽度，磨痕直径取磨痕环中部直径。

如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示的一种一次性牙科磨床用的车针结构，包括本体，所述本体包括操作手柄1，所述操作手柄1左侧面的位置处设置有固定端头101，所述固定端头101顶面的中间位置处设置有车针2，所述车针2底部的位置处设置有连接杆201，所述连接杆201设置在所述固定端头101内，所述固定端头101顶面的中间位置处设置有配合所述连接杆201的固定孔202，所述固定端头101底面的位置处设置有操作板102，所述固定端头101顶面位于所述车针2外圈的位置处设置有喷水口103。

实施例1

所述连接杆201表面靠近中间的位置处设置有两个以上的限位孔203，所述固定端头101内侧的位置处设置有配合所述限位孔203的限位球204，所述限位球204外侧的位置处均设置有压紧弹簧205。

实施例2

所述操作板102顶面的中间位置处设置有支撑环104，所述支撑环104贯穿所述固定端头101，并套设在所述所述连接杆201的表面，所述支撑环104顶面的位置处设置有顶块105。

实施例3

所述操作板102顶面的位置处设置有限位环106，所述固定端头101底面的位置处设置有配合所述限位环106的凹槽(未图示)，所述限位环106的表面位置处设置有橡皮圈107。

本发明中一个较佳的实施例，所述喷水口103设置有六个，六个所述喷水口103均向车针2倾斜设置。

本发明中一个较佳的实施例，所述限位孔203外侧的位置处均设置有一次性保护膜206。

实施例4

所述车针的制备方法包括以下步骤：

步骤S1微米金刚石预处理：将微米金刚石在碱液中煮沸30分钟，微米金刚石和碱液的固液比为1：40(g/L)，然后取出，用去离子水冲洗至洗液呈中性，得到碱洗后的微米金刚石；接着将碱洗后的微米金刚石在质量分数98％的浓硫酸和去离子水以体积比1:1组成的的酸液中煮沸30分钟，微米金刚石和酸液的固液比为1：40(g/L)，然后取出，用去离子水冲洗至洗液呈中性，得到酸洗后的微米金刚石；将酸洗后的微米金刚石于60℃真空干燥24小时，即为预处理后的微米金刚石；其中碱液的组成为：氢氧化钠10g/L，碳酸钠8g/L，磷酸钠6g/L，硅酸钠1g/L，余量为去离子水；

步骤S2上砂：将车针基体插入砂槽中，所述砂槽中盛装有步骤S1得到的预处理后的微米金刚石，微米金刚石没过车针基体，车针基体倾斜45度，将车针基体固定，升高上砂电流密度至1.5A/dm²，保持60分钟，卸砂，将车针基体从砂槽中取出，得到上砂后的车针基体；

步骤S3电镀：使用步骤S2得到的上砂后的车针基体作为电镀阴极，电解镍板作为电镀阳极，含有纳米金刚石的酸液作为电镀液，于温度80℃、pH值2.8、搅拌速度450转/分钟、电流密度2A/dm²的条件下电镀1.5小时，得到电镀后的车针基体；

步骤S4热处理：将步骤S3得到的电镀后的车针基体于400℃保温1小时，一方面可以减少或消除因点阵畸变产生的镀层内应力，另一方面可以提高合金镀层的硬度和耐磨性，得到热处理后的车针基体；

所述电镀液的组成为：硫酸镍220g/L，氯化镍40g/L，硼酸20g/L，萘三磺酸0.3g/L，草酸钠5g/L，氨基磺酸钠5g/L，次亚磷酸钠30g/L，纳米金刚石4g/L，丁炔二醇2g/L，余量为去离子水。

所述电镀液的制备方法为：将硫酸镍、氯化镍、硼酸、萘三磺酸、草酸钠、氨基磺酸钠、次亚磷酸钠、丁炔二醇溶解在去离子水中，充分搅匀，得到混合液；然后将纳米金刚石加入混合液中，在频率300Hz的条件下超声分散30分钟，得到所述电镀液。

实施例5

与实施例1基本相同，区别仅在于：

所述车针的制备方法包括以下步骤：

所述电镀液的组成为：硫酸镍220g/L，氯化镍40g/L，硼酸20g/L，萘三磺酸0.3g/L，草酸钠5g/L，氨基磺酸钠5g/L，次亚磷酸钠30g/L，高分散纳米金刚石4g/L，丁炔二醇2g/L，余量为去离子水。

所述电镀液的制备方法为：将硫酸镍、氯化镍、硼酸、萘三磺酸、草酸钠、氨基磺酸钠、次亚磷酸钠、丁炔二醇溶解在去离子水中，充分搅匀，得到混合液；然后将高分散纳米金刚石加入混合液中，在频率300Hz的条件下超声分散30分钟，得到所述电镀液。

其中，高分散纳米金刚石为酸化纳米金刚石，通过以下工艺得到：称取3g纳米金刚石于三口烧瓶中，加入120mL质量分数98％的浓硫酸和120mL质量分数65％的浓硝酸，搅拌均匀后，以80kHz的频率超声3小时；将超声均匀的纳米金刚石/混酸溶液于70℃回流反应72小时，随后冷却至30℃，以4000转/分钟离心30分钟，收集底部固体；将底部固体用去离子水洗涤至洗液呈中性，于60℃真空干燥24小时，得到所述酸化纳米金刚石。

实施例6

与实施例1基本相同，区别仅在于：

所述车针的制备方法包括以下步骤：

其中，高分散纳米金刚石为羟基化纳米金刚石，通过以下工艺得到：

(1)称取3g纳米金刚石粉末于三口烧瓶中，加入120mL质量分数98％的浓硫酸和120mL质量分数65％的浓硝酸，搅拌均匀后，以80kHz的频率超声3小时；将超声均匀的纳米金刚石/混酸溶液于70℃回流反应72小时，随后冷却至30℃，以4000转/分钟离心30分钟，收集底部固体；将底部固体用去离子水洗涤至洗液呈中性，于60℃真空干燥24小时，得到酸化后的纳米金刚石；

(2)在无水无氧以及氮气保护气氛下，将酸化后的纳米金刚石0.6g于三口烧瓶中，加入120mL二氯化砜，搅拌均匀后，以80kHz的频率超声2小时；接着在氮气气氛下将超声均匀的混合溶液于70℃回流反应24小时；减压蒸馏除去反应液中的二氯化砜，获得中间产物；将中间产物用其重量30倍的无水四氢呋喃洗涤，于60℃真空干燥24小时，得到酰氯化的纳米金刚石；

(3)在无水无氧及氮气保护气氛下，称取酰氯化的纳米金刚石0.5g于三口烧瓶中，加入1,6-己二醇30g，在氮气保护的气氛下，置于120℃油浴中反应48小时；将反应液自然冷却至30℃，以4000转/分钟离心30分钟，收集底部固体；将底部固体用其重量50倍的无水四氢呋喃洗涤，于60℃真空干燥24小时，得到所述羟基化纳米金刚石。

实施例7

与实施例1基本相同，区别仅在于：

所述车针的制备方法包括以下步骤：

其中，高分散纳米金刚石为聚酯化纳米金刚石，通过以下工艺得到：

(3)在无水无氧及氮气保护气氛下，称取酰氯化的纳米金刚石0.5g于三口烧瓶中，加入1,6-己二醇30g，在氮气保护的气氛下，置于120℃油浴中反应48小时；将反应液自然冷却至30℃，以4000转/分钟离心30分钟，收集底部固体；将底部固体用其重量50倍的无水四氢呋喃洗涤，于60℃真空干燥24小时，得到羟基化纳米金刚石；

(4)称取羟基化纳米金刚石0.6g于三口烧瓶中，加入45mL氯仿，以80kHz的频率超声1小时，得到纳米金刚石的氯仿溶液；称取0.2mg辛酸亚锡加入5mL氯仿中，以80kHz的频率超声15分钟，得到辛酸亚锡的氯仿溶液；随后，将辛酸亚锡的氯仿溶液加入到纳米金刚石的氯仿溶液中，再继续以80kHz的频率超声15分钟；以2℃/分钟加热至60℃，加入0.3gε-己内酯，混合均匀后，减压除去氯仿；以2℃/分钟加热至120℃，反应24小时，收集反应物；将反应物用其重量30倍的氯仿洗涤，60℃下真空干燥24小时，得到所述聚酯化纳米金刚石。

实施例8

与实施例1基本相同，区别仅在于：

所述车针的制备方法包括以下步骤：

(4)称取羟基化纳米金刚石0.6g于三口烧瓶中，加入45mL氯仿，以80kHz的频率超声1小时，得到纳米金刚石的氯仿溶液；称取0.2mg辛酸亚锡加入5mL氯仿中，以80kHz的频率超声15分钟，得到辛酸亚锡的氯仿溶液；随后，将辛酸亚锡的氯仿溶液加入到纳米金刚石的氯仿溶液中，再继续以80kHz的频率超声15分钟；以2℃/分钟加热至60℃，加入0.3g三亚甲基碳酸酯，混合均匀后，减压除去氯仿；以2℃/分钟加热至120℃，反应24小时，收集反应物；将反应物用其重量30倍的氯仿洗涤，60℃下真空干燥24小时，得到所述聚酯化纳米金刚石。

实施例9

与实施例1基本相同，区别仅在于：

所述车针的制备方法包括以下步骤：

(4)称取羟基化纳米金刚石0.6g于三口烧瓶中，加入45mL氯仿，以80kHz的频率超声1小时，得到纳米金刚石的氯仿溶液；称取0.2mg辛酸亚锡加入5mL氯仿中，以80kHz的频率超声15分钟，得到辛酸亚锡的氯仿溶液；随后，将辛酸亚锡的氯仿溶液加入到纳米金刚石的氯仿溶液中，再继续以80kHz的频率超声15分钟；以2℃/分钟加热至60℃，加入0.3g酯类化合物，所述酯类化合物为ε-己内酯和三亚甲基碳酸酯以质量比1:1组成的混合物，混合均匀后，减压除去氯仿；以2℃/分钟加热至120℃，反应24小时，收集反应物；将反应物用其重量30倍的氯仿洗涤，60℃下真空干燥24小时，得到所述聚酯化纳米金刚石。

测试例1

对实施例4～9车针镀层的硬度和耐磨性进行测试。

具体测试结果见表1。

表1车针镀层力学性能测试结果表

由于纳米金刚石在水体系的电镀液中容易团聚，本发明通过对纳米金刚石颗粒进行表面功能化，调节纳米金刚石的表面性能，增大纳米金刚石颗粒间的相互排斥，以达到使纳米金刚石团聚体破裂，在水体系中悬浮分散的目的。而且实施例5使用酸功能化的纳米金刚石，一方面可以去除机械球磨过程中引入的衍生杂质，另一方面可以引入亲水基团，增强纳米金刚石粉体在镀液中的分散性，能有效地防止超微纳米金刚石的重新聚集，防止收缩和硬团聚的形成。从测试例可知，实施例5的车针镀层相较于实施例4，磨损程度较轻，耐磨性较好。

测试例2

对实施例4～9车针的切削效率进行评价。被切削基体选用与牙本质硬度相似的可加工玻璃陶瓷Macor棒(深圳市捷尔晟工业部件有限公司提供)。切削效率用单位时间内所能切削的Macor棒的长度表示(mm/s)。切削性能的测试条件为：手机转速340，000转/分钟，空气压力0.23MPa。冷却水采用去离子水，流速50～60mL/min。通过砝码施加载荷，保证在车针尖端处的载荷约为100g。切削过程中车针与Macor棒平行，车针使用长度为4mm，每根车针切削13mm长的Macor棒10道，记录切削每道次所用的时间。在切削每道次之前，车针均进行3分钟的超声清洗。每个测试例的车针测试5根，记录切削每道次的平均切削效率并计算切削10道次的平均切削效率。

具体测试结果见表2。

表2车针切削效率测试结果表

测试例3

对实施例4～9车针的使用寿命进行评价。车针的使用寿命使用车针切削效率下降80％时所完成的切削距离(cm)来表示。

具体测试结果见表3。

表3车针使用寿命测试结果表

由于纳米金刚石具有超大的比表面积，容易出现热力学不稳定的状态，因此纳米金刚石极易团聚，形成微米级的团聚体。尤其在本发明实施例7中，通过使用聚酯改性纳米金刚石，实现纳米金刚石的良好稳定分散，以期得到寿命长、金刚石排列整齐、无应力、更致密的镀层。通过对车针的切削效率和使用寿命评价可以发现，通过实现聚酯化纳米金刚石，尤其是ε-己内酯和三亚甲基碳酸酯复合聚酯化纳米金刚石，车针的使用寿命和切削效率明显改善，这可能是由于车针的抗磨性以及承载能力得以增强，纳米金刚石的稳定分散状态，使得其可以填充到受磨损的表面，即产生滚球轴承效应，有效避免了直接接触产生的摩擦，从而减少了摩擦磨损，以提高车针的使用性能。

本发明的有益效果是：

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims

1.一种一次性牙科磨床用的车针结构，其特征在于：包括本体，所述本体包括操作手柄，所述操作手柄左侧面的位置处设置有固定端头，所述固定端头顶面的中间位置处设置有车针，所述车针底部的位置处设置有连接杆，所述连接杆设置在所述固定端头内，所述固定端头顶面的中间位置处设置有配合所述连接杆的固定孔，所述固定端头底面的位置处设置有操作板，所述固定端头顶面位于所述车针外圈的位置处设置有喷水口。

2.根据权利要求1所述的一次性牙科磨床用的车针结构，其特征在于：所述连接杆表面靠近中间的位置处设置有两个以上的限位孔，所述固定端头内侧的位置处设置有配合所述限位孔的限位球，所述限位球外侧的位置处均设置有压紧弹簧。

3.根据权利要求1所述的一次性牙科磨床用的车针结构，其特征在于：所述操作板顶面的中间位置处设置有支撑环，所述支撑环贯穿所述固定端头，并套设在所述所述连接杆的表面，所述支撑环顶面的位置处设置有顶块。

4.根据权利要求1所述的一次性牙科磨床用的车针结构，其特征在于：所述操作板顶面的位置处设置有限位环，所述固定端头底面的位置处设置有配合所述限位环的凹槽，所述限位环的表面位置处设置有橡皮圈。

5.根据权利要求1所述的一次性牙科磨床用的车针结构，其特征在于：所述喷水口设置有六个，六个所述喷水口均向车针倾斜设置。

6.根据权利要求1所述的一次性牙科磨床用的车针结构，其特征在于：所述限位孔外侧的位置处均设置有一次性保护膜。

7.根据权利要求1所述的一次性牙科磨床用的车针结构，其特征在于：所述车针的制备方法包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的一次性牙科磨床用的车针结构，其特征在于：所述车针基体材质为镍钛合金。

9.根据权利要求7所述的一次性牙科磨床用的车针结构，其特征在于：所述电镀液的组成为：硫酸镍200～220g/L，氯化镍30～50g/L，硼酸20～30g/L，萘三磺酸0.2～1g/L，草酸钠5～10g/L，氨基磺酸钠5～10g/L，次亚磷酸钠30～40g/L，纳米金刚石4～8g/L，丁炔二醇1～2g/L，余量为水。

10.根据权利要求6所述的一次性牙科磨床用的车针结构，其特征在于：所述一次性保护膜的材质为聚乙烯。