CN210542584U - 高硬度、高耐磨的手术刀 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种高硬度、高耐磨的手术刀，包括刀头部和刀柄部，刀头部和刀柄部为一体式结构，所述的手术刀外表面设有CNx纳米插入层的CrAlN涂层。所述CNx纳米插入层的CrAlN涂层通过多靶磁控溅射的方式交替溅射CrAlN纳米层和CNx纳米层在手术刀的基体上，靠近基体的一层为CrAlN纳米层，最外侧的一层为CNx纳米插入层。本实用新型的手术刀设置了具有高硬度、高耐磨性的表面涂层，其具有超高的硬度和耐磨性，在使用过程中能够增强硬度，减少磨损，延长手术刀的使用寿命。无任何有害成分，安全环保。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种手术刀，具体涉及一种表面具有涂层的高硬度、高耐磨的手术刀，属于医疗器械的技术领域。
背景技术
随着社会压力的增大，各种疾病的发生率也越来越高，有些疾病必须要借助手术才能有效地医治。普外科是以手术为主要方法治疗肝脏、胰腺、胆道、血管疾病、胃肠、甲状腺和乳房的肿瘤及外伤等其他疾病的临床学科，是外科系统最大的专科。普外科的手术操作中需要使用各种器械，如:手术刀、血管钳、手术剪、手术镊等。而手术刀是最为常用的器械，是切除病变组织手术的不可缺少的用具。
手术刀在服役过程中失效的主要原因有手术刀表面质量性能不合格、表面硬度低、严重的磨料磨损等。因此，为了保证手术刀的工作稳定性及使用寿命，手术刀的表面处理应给予高度重视。
随着目前对医用手术刀的材料性能不断向高硬度、高耐磨方向的发展，对手术刀材料的性能提出了越来越高的要求：即要求具备高硬度、高耐磨性等优良力学性能，如果手术刀表面的涂层具有高硬度、高耐磨性能，就能保证手术刀的工作稳定性，并延长其使用寿命，因而在手术刀的基体上涂覆性能优良的涂层成为常用的改良手术刀性能的方法。
发明内容
本实用新型主要解决的技术问题是提供一种表面具有CNx纳米插入层的CrAlN涂层的高硬度、高耐磨的手术刀，具有很高的硬度、较好的耐磨性能，以克服现有技术存在的缺点和不足。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种高硬度、高耐磨的手术刀，包括刀头部和刀柄部，刀头部和刀柄部为一体式结构，所述的手术刀外表面设有CNx纳米插入层的CrAlN涂层。
进一步，所述CNx纳米插入层的CrAlN涂层通过多靶磁控溅射的方式交替溅射CrAlN纳米层和CNx纳米层在手术刀的基体上，靠近基体的一层为CrAlN纳米层，最外侧的一层为CNx纳米插入层。
进一步，所述手术刀的基体为硬质合金或陶瓷。
进一步，所述CrAlN纳米层的厚度为5.0nm，CNx纳米插入层的厚度为0.4～1.2nm。
进一步，所述的CNx纳米插入层的CrAlN涂层的总厚度为1.5-3.0μm。
本实用新型的有益效果是：本实用新型的一种表面具有CNx纳米插入层的CrAlN涂层的高硬度、高耐磨的手术刀，具有很高的硬度、高的耐磨性能，提高了使用过程中的稳定性及延长骨锉的使用寿命。
涂层采用反应磁控溅射制备工艺，具有制备工艺简单、沉积速度快、生产效率高、生产成本低的优点。并且无任何有害成分，安全环保。
附图说明
图1是本实用新型的高硬度、高耐磨的手术刀结构示意图；
图2是本实用新型的手术刀外表面的涂层结构示意图。
具体实施方式
下面对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确。
如图1，2所示，一种高硬度、高耐磨的手术刀，包括刀头部1和刀柄部2，刀头部1和刀柄部2为一体式结构，其中，手术刀外表面设有一种具有高硬度、高耐磨性的CNx纳米插入层的CrAlN涂层3。
如图2所示，该CNx纳米插入层的CrAlN涂层3采用反应溅射法制备在手术刀的外表面基体A上。CrAlN涂层B上面具有CNx纳米插入层C。
在本实用新型一个较佳实施例中，CNx纳米插入层的CrAlN涂层是通过多靶磁控溅射的方式交替溅射CrAlN纳米层和CNx纳米层在基体上，靠近基体的一层为CrAlN纳米层，最外侧的一层为CNx纳米层，基体为金属、硬质合金或陶瓷。
在本实用新型一个较佳实施例中，所述CNx纳米插入层的CrAlN涂层总厚度为1.5-2.8μm，CrAlN纳米层的厚度为5.0nm，CNx纳米插入层的厚度为0.4-1.2nm。
该CrAlN涂层在多靶磁控溅射仪上采用反应溅射法进行制备，其方法步骤如下：
(1)清洗基体
将经抛光处理后的基体送入超声波清洗机，依次用丙酮、无水乙醇和去离子水以80-100W分别进行超声波清洗20-30min；
然后进行离子清洗，在进行离子清洗的过程中，将超声波清洗后的基体装进真空室，抽真空到6×10-4Pa后通入Ar气，维持真空度在2-4Pa，用功率为80-100W射频电源对基体进行离子轰击20～40min；
(2)交替溅射CrAlN层和CNx层
将步骤(1)经离子清洗后的基体置入多靶磁控溅射仪中，在氩、氮混合气氛中，交替停留在CrAl合金靶和石墨靶之前，通过溅射获得由CrAlN纳米层和CNx纳米层交替叠加的涂层，靠近基体的一层为CrAlN纳米层，最外侧的一层为CNx纳米层；调整CrAl靶和石墨靶的功率和沉积时间以控制每一涂层的厚度，最终得到有CNx纳米插入层的CrAlN涂层；
最终所得的CNx纳米插入层的CrAlN涂层经NANO Indenter G200型纳米压痕仪检测，硬度为37.2GPa，在与GCr15钢球进行摩擦中的摩擦系数为0.24；
随着目前对手术刀的材料性能不断向高硬度、高耐磨方向的发展，对手术刀材料的性能提出了越来越高的要求：即要求具备高硬度、高耐磨性等优良力学性能，如果骨锉表面的涂层具有高硬度、高耐磨性能，就能保证手术刀的工作稳定性，并延长其使用寿命。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (5)
1.一种高硬度、高耐磨的手术刀，包括刀头部和刀柄部，刀头部和刀柄部为一体式结构，其特征在于：所述的手术刀外表面设有CNx纳米插入层的CrAlN涂层。
2.根据权利要求1所述的高硬度、高耐磨的手术刀，其特征在于：所述CNx纳米插入层的CrAlN涂层通过多靶磁控溅射的方式交替溅射CrAlN纳米层和CNx纳米层在手术刀的基体上，靠近基体的一层为CrAlN纳米层，最外侧的一层为CNx纳米插入层。
3.根据权利要求2所述的高硬度、高耐磨的手术刀，其特征在于：所述手术刀的基体为硬质合金或陶瓷。
4.根据权利要求2所述的高硬度、高耐磨的手术刀，其特征在于：所述CrAlN纳米层的厚度为5.0nm，CNx纳米插入层的厚度为0.4～1.2nm。
5.根据权利要求1所述的高硬度、高耐磨的手术刀，其特征在于，所述的CNx纳米插入层的CrAlN涂层的总厚度为1.5-3.0μm。
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| CN201920867979.0U CN210542584U (zh) | 2019-06-10 | 2019-06-10 | 高硬度、高耐磨的手术刀 |
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2019
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