一種醫用割瓶金剛石工具的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種醫用割瓶金剛石工具的制造方法，包括以下步驟：第一步，低碳鋼基體預處理：對低碳鋼基體進行加工，然后依次進行除油、堿蝕、酸蝕和預鍍；第二步，電鍍植砂：將第一步所得低碳鋼基體進行絕緣處理，以低碳鋼基體（2）為陰極，以重量百分數為99.9%以上的鎳板（1）為陽極，放入電鍍液（3）中進行電鍍植砂；第三步，加厚鍍：電鍍植砂后的低碳鋼基體在外加交變磁場中進行加厚鍍；與現有技術相比，本發明工藝簡單，不僅可以節約成本，又能使產品性能達到最優，用耐磨性極好的金剛石代替普通砂顆粒，使其比較鋒利、無污染，壽命長。
【專利說明】一種醫用割瓶金剛石工具的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及醫療器具領域，具體涉及一種醫用割瓶金剛石工具的制造方法。
【背景技術】
[0002]割瓶(如安瓿)工具屬于醫療器具領域，目前在臨床護理工作中，護士每天都需要打開大量安瓶，因而割瓶工具市場需求巨大。
[0003]目前，臨床上一直大量推廣使用的是一種體積小的壓結砂輪，這種傳統的割瓶砂輪存在著如下缺點:醫護人員在使用該種割瓶砂輪通常容易出現脫砂、磨損等問題，操作不好的問題；從砂輪上脫落的細小砂粒會落入藥液中污染藥液，引起并發癥的產生；由于小砂輪易磨損，不耐用，并且砂輪體積小，使用時容易打滑，不便于操作，甚至劃傷操作人員的手，嚴重影響了割瓶質量和割瓶效率。
【發明內容】
[0004]針對現有技術中存在的上述技術問題，本發明提供一種醫用割瓶金剛石工具的制造方法，該制作方法工藝簡單，不僅可以節約成本，又能使產品性能達到最優，用耐磨性極好的金剛石代替普通砂顆粒，使其比較鋒利、無污染，壽命長。
[0005]為實現上述發明目的，采用以下技術方案:
一種醫用割瓶金剛石工具的制造方法，包括以下步驟:第一步，低碳鋼基體預處理:對低碳鋼基體進行加工，然后依次進行除油、堿蝕、酸蝕和預鍍；第二步，電鍍植砂:將第一步所得低碳鋼基體進行絕緣處理，以低碳鋼基體(2)為陰極，以重量百分數為99.9%以上的鎳板(I)為陽極，放入電鍍液(3)中進行電鍍植砂；第三步，加厚鍍:電鍍植砂后的低碳鋼基體在外加交變磁場中進行加厚鍍。
[0006]所述第二步電鍍植砂前金剛石預處理包括以下步驟:①選用粒度為200~230 μ m的人造金剛石進行表面改性處理，將一定量的金剛石放入三頸瓶中，向三頸瓶中分別加入HNO3溶液和H2SO4溶液，將其放入溫度為160°C~180°C的恒溫水浴鍋中，并且在加熱過程中利用冷凝管水循環冷卻進行回流，加熱回流改為2~2.5小時之后倒掉三頸瓶中的溶液，②然后重新依次加入一定量的H2SO4溶液和H2O2溶液，同樣將其放入溫度為160°C~180°C的恒溫水浴鍋中，在加熱過程中利用冷凝管水循環冷卻進行回流，加熱回流I~1.5小時之后，倒掉三頸瓶中的溶液，然后用蒸餾水洗滌金剛石把洗滌過的金剛石顆粒放進NaOH溶液中進行浸泡，經NaOH溶液浸泡過的金剛石用蒸餾水洗滌之后，放入配制好的NiSO4溶液中進行Ni離子吸附處理；④然后，將金剛石顆粒從NiSO4溶液中取出，用蒸餾水反復洗滌，把洗滌后的金剛石放入配制好的KBH4溶液中進行還原處理，⑤經KBH4溶液還原處理的金剛石顆粒用蒸餾水反復洗滌之后，將金剛石浸泡在蒸餾水中，用于電鍍植砂備用。
[0007]所述第二步中電鍍液(3)由以下成分組成:NiS04*7H20，300~350g/L，NiCl2*6H20，40 ~50g/L, CoS04.6H20，2 ~10g/L,晶粒細化添加劑 2 ~8g/L，H3BO3, 30 ~50g/L，十二烷基硫酸鈉0.03~0.08g/L。[0008]為促使晶粒細化，提聞鍛層性能，電鍛液中晶粒細化添加劑為糖精。
[0009]所述第二步是以埋砂法進行電鍍植砂40~60min，溫度為55~65°C，電鍍液pH值為2.8~3.2，平均電流密度為3~6A/dm2，峰值電流密度為110A/dm2。
[0010]為促進金剛石更緊密的嵌入胎體及增強工具鋼基體與鍍層之間的結合力，所述第三步加厚鍍時脈沖參數為:電流導通時間為lrns，電流關斷時間為15ms，金剛石顆粒呈3點分布，每點有兩顆金剛石，所得脈沖鍍層與普通鍍層相比具有更高的抗拉強度和硬度。
[0011]為改變離子的沉積狀態，使其在陰極附近產生離子紊流，沖刷鍍層表面，抑制晶粒生長，第三步加厚鍍中外加交變磁場的磁力線分布垂直于金屬離子的沉積方向。
所述外加交變磁場的磁感應強度為0.1~3T。
[0012]與現有技術相比，本發明有以下優點:①使用金剛石電鍍工藝可以將不同粒度的金剛石顆粒沉積在經加工成任意形狀的金屬基體的邊緣上，使之在達到高強度、高耐磨性的同時，具有良好的使用性和切割性，金剛石刃取代了砂輪，避免了脫砂、易磨損、操作不便等現象的發生，從而提高了使用安全性和切割效率；②本發明金剛石顆粒分布和數量可以按實際需要進行調整，不僅可以節約成本，又能使其性能達到最優；③將金剛石顆粒表面進行預處理，使其表面鎳瘤現象大為改善，鎳瘤的減少提高了金剛石的加工效率和加工精度；經預處理的金剛石顆粒表面存在有較大粗糙的凹坑，金剛石顆粒表面的凹坑提高了鍍層對金剛石顆粒的把持力，增強了 “機械錨鏈”效應；④醫用割瓶金剛石的電鍍層是利用脈沖電鍍技術獲得的納米鍍層，脈沖鍍層與普通鍍層相比具有更高的抗拉強度和硬度，脈沖電鍍方法使金剛石更緊密的嵌入胎體并增強了低碳鋼基體與鍍層之間的結合力；⑤利用外加磁場技術，洛倫磁力在鍍液中產生磁流體力學效應，這種效應能夠促使晶粒細化，提高鍍層性能，另外，外加磁場的引入，改變了金屬離子的沉積狀態，弱化了磁性金剛石顆粒對醫用割瓶金剛石表面產生的惡化現象，有利于提高其使用壽命和工作效率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1為本發明電鍍植砂鍍槽及外加磁場結構示意圖。
【具體實施方式】
[0014]實施例1
本實施例醫用割瓶金剛石工具的制造方法，包括以下步驟:
第一步，低碳鋼基體預處理:對低碳鋼基體進行加工，然后依次進行除油、堿蝕、酸蝕和預鍍；第二步，電鍍植砂:電鍍植砂前對金剛石預處理，其預處理包括以下步驟:①選用粒度為200 μ m的人造金剛石進行表面改性處理，將一定量的金剛石放入三頸瓶中，向三頸瓶中分別加入HNO3溶液和H2SO4溶液，將其放入溫度為160°C的恒溫水浴鍋中，并且在加熱過程中利用冷凝管水循環冷卻進行回流，加熱回流2小時之后倒掉三頸瓶中的溶液，②然后重新依次加入一定量的H2SO4溶液和H2O2溶液，此兩種酸溶液加入的先后順序不能更換，而且加入H2O2時盡量放慢速度，以避免因濃H2SO4溶液劇烈放熱而引起外溢，然后將其放入溫度為160°C的恒溫水浴鍋中，在加熱過程中利用冷凝管水循環冷卻進行回流，加熱回流I小時之后，倒掉三頸瓶中的溶液，然后用蒸餾水洗滌金剛石；③把洗滌過的金剛石顆粒放進NaOH溶液中進行浸泡，經NaOH溶液浸泡過的金剛石用蒸餾水洗滌之后，放入配制好的NiSO4溶液中進行Ni離子吸附處理；④然后，將金剛石顆粒從NiSO4溶液中取出，用蒸餾水反復洗滌，把洗滌后的金剛石放入配制好的KBH4溶液中進行還原處理，⑤經KBH4溶液還原處理的金剛石顆粒用蒸餾水反復洗滌之后，將金剛石浸泡在蒸餾水中，于電鍍植砂備用。
[0015]如圖1所示，第二步電鍍植砂時將低碳鋼基體進行絕緣處理，以低碳鋼基體2為陰極，以重量百分數為99.9%以上的鎳板2為陽極，放入電鍍液3中以埋砂法進行電鍍植砂；其中，電鍍液 3 由以下成分組成:NiS04*7H20，300g/L，NiCl2*6H20,40g/L, CoS04*6H20, 2g/L,糖精，2g/L，H3BO3, 30g/L,十二烷基硫酸鈉0.03g/L ；電鍍植砂的工藝條件為:電鍍植砂時間為40min，溫度為55°C，電鍍液pH值為2.8，其中溫度和電鍍液pH值在整個電鍍過程中應保持穩定，溫度由自動溫控裝置保證，PH值由重量百分數5%硫酸和重量百分數3%強氧化鈉調節，其平均電流密度為3A/dm2，峰值電流密度為110A/dm2。
[0016]第三步，加厚鍍:對電鍍植砂后的低碳鋼基體進行加厚鍍，加厚鍍時脈沖參數為:電流導通時間為1ms，電流關斷時間為15ms，金剛石顆粒呈3點分布，每點有兩顆金剛石，加厚鍍是在磁感應強度為0.1T的外加交變磁場中進行的，該外加交變磁場采用自制銅線圈，銅線直徑0.08mm,匝數為5300，共10層銅線，磁場線圈4與交流變壓器5相連，交流變壓器外加交流電，通過改變磁場線圈兩端電壓控制磁場強度的相對大小，磁場線圈的磁力線分布垂直于金屬離子的沉積方向，有利于改變離子的沉積狀態，使其在陰極附近產生離子紊流，沖刷鍍層表面，抑制晶粒生長，而且所得沉積層光亮、平整、均勻，金剛石顆粒被鍍層層緊緊包裹，得到具有金剛石顆粒鑲嵌牢固、表面無鎳廇覆蓋的金剛石工具。
[0017]實施例2
本實施例醫用割瓶金剛石工具的制造方法，包括以下步驟:
第一步，低碳鋼基體預處理:對低碳鋼基體進行加工，然后依次進行除油、堿蝕、酸蝕和預鍍；第二步，電鍍植砂:電鍍植砂前對金剛石預處理，其預處理包括以下步驟:①選用粒度為210 μ m的人造金剛石·進行表面改性處理，將一定量的金剛石放入三頸瓶中，向三頸瓶中分別加入HNO3溶液和H2SO4溶液，將其放入溫度為165°C的恒溫水浴鍋中，并且在加熱過程中利用冷凝管水循環冷卻進行回流，加熱回流2.2小時之后倒掉三頸瓶中的溶液，②然后重新依次加入一定量的H2SO4溶液和H2O2溶液，此兩種酸溶液加入的先后順序不能更換，而且加入H2O2時盡量放慢速度，以避免因濃H2SO4溶液劇烈放熱而引起外溢，然后將其放入溫度為165°C的恒溫水浴鍋中，在加熱過程中利用冷凝管水循環冷卻進行回流，加熱回流1.2小時之后，倒掉三頸瓶中的溶液，然后用蒸餾水洗滌金剛石；③把洗滌過的金剛石顆粒放進NaOH溶液中進行浸泡，經NaOH溶液浸泡過的金剛石用蒸餾水洗滌之后，放入配制好的NiSO4溶液中進行Ni離子吸附處理；④然后，將金剛石顆粒從NiSO4溶液中取出，用蒸餾水反復洗滌，把洗滌后的金剛石放入配制好的KBH4溶液中進行還原處理，⑤經KBH4溶液還原處理的金剛石顆粒用蒸餾水反復洗滌之后，將金剛石浸泡在蒸餾水中，于電鍍植砂備用。
[0018]如圖1所示，第二步電鍍植砂時將低碳鋼基體進行絕緣處理，以低碳鋼基體2為陰極，以重量百分數為99.9%以上的鎳板2為陽極，放入電鍍液3中以埋砂法進行電鍍植砂；其中，電鍍液 3 由以下成分組成:NiS04*7H20,310g/L, NiCl2*6H20,43g/L, CoS04*6H20,4g/L,糖精，4g/L，H3BO3, 35/L，十二烷基硫酸鈉0.04g/L ;電鍍植砂的工藝條件為:電鍍植砂時間為45min，溫度為58°C，電鍍液pH值為2.9，其中溫度和電鍍液pH值在整個電鍍過程中應保持穩定，溫度由自動溫控裝置保證，PH值由重量百分數5%硫酸和重量百分數3%強氧化鈉調節，平均電流密度為4A/dm2，峰值電流密度為110A/dm2。
[0019]第三步，加厚鍍:對電鍍植砂后的低碳鋼基體進行加厚鍍，加厚鍍時脈沖參數為:電流導通時間為1ms，電流關斷時間為15ms，金剛石顆粒呈3點分布，每點有兩顆金剛石，加厚鍍是在磁感應強度為0.5T的外加交變磁場中進行的，該外加交變磁場采用自制銅線圈，銅線直徑0.08mm,匝數為5300，共10層銅線，磁場線圈4與交流變壓器5相連，交流變壓器外加交流電，通過改變磁場線圈兩端電壓控制磁場強度的相對大小，磁場線圈的磁力線分布垂直于金屬離子的沉積方向，有利于改變離子的沉積狀態，使其在陰極附近產生離子紊流，沖刷鍍層表面，抑制晶粒生長，而且所得沉積層光亮、平整、均勻，金剛石顆粒被鍍層層緊緊包裹，得到具有金剛石顆粒鑲嵌牢固、表面無鎳廇覆蓋的金剛石工具。
[0020]實施例3 本實施例醫用割瓶金剛石工具的制造方法，包括以下步驟:
第一步，低碳鋼基體預處理:對低碳鋼基體進行加工，然后依次進行除油、堿蝕、酸蝕和預鍍；第二步，電鍍植砂:電鍍植砂前對金剛石預處理，其預處理包括以下步驟:①選用粒度為220 μ m的人造金剛石進行表面改性處理，將一定量的金剛石放入三頸瓶中，向三頸瓶中分別加入HNO3溶液和H2SO4溶液，將其放入溫度為170°C的恒溫水浴鍋中，并且在加熱過程中利用冷凝管水循環冷卻進行回流，加熱回流2.2小時之后倒掉三頸瓶中的溶液，②然后重新依次加入一定量的H2SO4溶液和H2O2溶液，此兩種酸溶液加入的先后順序不能更換，而且加入H2O2時盡量放慢速度，以避免因濃H2SO4溶液劇烈放熱而引起外溢，然后將其放入溫度為170°C的恒溫水浴鍋中，在加熱過程中利用冷凝管水循環冷卻進行回流，加熱回流1.3小時之后，倒掉三頸瓶中的溶液，然后用蒸餾水洗滌金剛石；③把洗滌過的金剛石顆粒放進NaOH溶液中進行浸泡，經NaOH溶液浸泡過的金剛石用蒸餾水洗滌之后，放入配制好的NiSO4溶液中進行Ni離子吸附處理；④然后，將金剛石顆粒從NiSO4溶液中取出，用蒸餾水反復洗滌，把洗滌后的金剛石放入配制好的KBH4溶液中進行還原處理，⑤經KBH4溶液還原處理的金剛石顆粒用蒸餾水反復洗滌之后，將金剛石浸泡在蒸餾水中，于電鍍植砂備用。
[0021]如圖1所示，第二步電鍍植砂時將低碳鋼基體進行絕緣處理，以低碳鋼基體2為陰極，以重量百分數為99.9%以上的鎳板2為陽極，放入電鍍液3中以埋砂法進行電鍍植砂；其中，電鍍液 3 由以下成分組成:NiS04*7H20，330g/L，NiCl2*6H20,46g/L, CoS04*6H20,6g/L,糖精，6g/L，H3B03，40g/L，十二烷基硫酸鈉0.06g/L ;電鍍植砂的工藝條件為:電鍍植砂時間為50min，溫度為60°C，電鍍液pH值為3.0，其中溫度和電鍍液pH值在整個電鍍過程中應保持穩定，溫度由自動溫控裝置保證；pH值由重量百分數5%硫酸和重量百分數3%強氧化鈉調節；平均電流密度為5A/dm2，峰值電流密度為110A/dm2。
[0022]第三步，加厚鍍:對電鍍植砂后的低碳鋼基體進行加厚鍍，加厚鍍時脈沖參數為:電流導通時間為1ms，電流關斷時間為15ms，金剛石顆粒呈3點分布，每點有兩顆金剛石，加厚鍍是在磁感應強度為1.0T的外加交變磁場中進行的，該外加交變磁場采用自制銅線圈，銅線直徑0.08mm,匝數為5300，共10層銅線，磁場線圈4與交流變壓器5相連，交流變壓器外加交流電，通過改變磁場線圈兩端電壓控制磁場強度的相對大小，磁場線圈的磁力線分布垂直于金屬離子的沉積方向，有利于改變離子的沉積狀態，使其在陰極附近產生離子紊流，沖刷鍍層表面，抑制晶粒生長，而且所得沉積層光亮、平整、均勻，金剛石顆粒被鍍層層緊緊包裹，得到具有金剛石顆粒鑲嵌牢固、表面無鎳廇覆蓋的金剛石工具。[0023]實施例4
本實施例醫用割瓶金剛石工具的制造方法，包括以下步驟:
第一步，低碳鋼基體預處理:對低碳鋼基體進行加工，然后依次進行除油、堿蝕、酸蝕和預鍍；第二步，電鍍植砂:電鍍植砂前對金剛石預處理，其預處理包括以下步驟:①選用粒度為230 μ m的人造金剛石進行表面改性處理，將一定量的金剛石放入三頸瓶中，向三頸瓶中分別加入HNO3溶液和H2SO4溶液，將其放入溫度為180°C的恒溫水浴鍋中，并且在加熱過程中利用冷凝管水循環冷卻進行回流，加熱回流2.5小時之后倒掉三頸瓶中的溶液，②然后重新依次加入一定量的H2SO4溶液和H2O2溶液，此兩種酸溶液加入的先后順序不能更換，而且加入H2O2時盡量放慢速度，以避免因濃H2SO4溶液劇烈放熱而引起外溢，然后將其放入溫度為180°C的恒溫水浴鍋中，在加熱過程中利用冷凝管水循環冷卻進行回流，加熱回流
1.5小時之后，倒掉三頸瓶中的溶液，然后用蒸餾水洗滌金剛石；③把洗滌過的金剛石顆粒放進NaOH溶液中進行浸泡，經NaOH溶液浸泡過的金剛石用蒸餾水洗滌之后，放入配制好的NiSO4溶液中進行Ni離子吸附處理；④然后，將金剛石顆粒從NiSO4溶液中取出，用蒸餾水反復洗滌，把洗滌后的金剛石放入配制好的KBH4溶液中進行還原處理，⑤經KBH4溶液還原處理的金剛石顆粒用蒸餾水反復洗滌之后，將金剛石浸泡在蒸餾水中，于電鍍植砂備用。
[0024]如圖1所示，第二步電鍍植砂時將低碳鋼基體進行絕緣處理，以低碳鋼基體2為陰極，以重量百分數為99.9%以上的鎳板2為陽極，放入電鍍液3中以埋砂法進行電鍍植砂；其中，電鍍液 3 由以下成分組成:NiS04*7H20, 350g/L，NiCl2.6H20，50g/L，CoS04.6H20，10g/L，糖精，8g/L，H3BO3, 50g/L,十二烷基硫酸鈉0.08g/L ；電鍍植砂的工藝條件為:電鍍植砂時間為60min，溫度為65°C，電鍍液pH值為3.2，其中溫度和電鍍液pH值在整個電鍍過程中應保持穩定，溫度由自動溫控裝置保證；pH值由重量百分數5%硫酸和重量百分數3%強氧化鈉調節；平均電流密度為6A/dm2，峰值電流密度為110A/dm2。
[0025]第三步，加厚鍍:對電鍍植砂后的低碳鋼基體進行加厚鍍，加厚鍍時脈沖參數為:電流導通時間為1ms，電流關斷時間為15ms，金剛石顆粒呈3點分布，每點有兩顆金剛石，加厚鍍是在磁感應強度為1.5T的外加交變磁場中進行的，該外加交變磁場采用自制銅線圈，銅線直徑0.08mm,匝數為5300，共10層銅線，磁場線圈4與交流變壓器5相連，交流變壓器外加交流電，通過改變磁場線圈兩端電壓控制磁場強度的相對大小，磁場線圈的磁力線分布垂直于金屬離子的沉積方向，有利于改變離子的沉積狀態，使其在陰極附近產生離子紊流，沖刷鍍層表面，抑制晶粒生長，而且所得沉積層光亮、平整、均勻，金剛石顆粒被鍍層層緊緊包裹，得到具有金剛石顆粒鑲嵌牢固、表面無鎳廇覆蓋的金剛石工具。
[0026] 實施例5
本實施例醫用割瓶金剛石工具的制造方法，包括以下步驟:
第一步，低碳鋼基體預處理:對低碳鋼基體進行加工，然后依次進行除油、堿蝕、酸蝕和預鍍；第二步，電鍍植砂:電鍍植砂前對金剛石預處理，其預處理包括以下步驟:①將粒度為230 μ m的金剛石顆粒用60%硝酸和40%硫酸混合溶液120°C處理4小時，用60%硝酸和40%雙氧水混合溶液120°C處理2小時，金剛石表面碳原子得到氧化，生成羥基、羧基、和羰基等基團，從而提高金剛石顆粒的親水性，同時使金剛石得到凈化、去磁和粗化用蒸餾水清洗，用以去酸；③將洗凈的金剛石顆粒放入NiSO4溶液中浸泡3min 用蒸餾水清洗；⑤將洗凈的金剛石顆粒放入KBH4溶液，浸泡0.5min,通過KBH4溶液把金剛石表面吸附的鎳離子進行還原，使其在金剛石表面形成鎳金屬質點，表面金屬化；⑥依次用蒸餾水和去離子水清洗，以備電鍍植砂用。
[0027]如圖1所示，第二步電鍍植砂時將低碳鋼基體進行絕緣處理，以低碳鋼基體2為陰極，以重量百分數為99.9%以上的鎳板2為陽極，放入電鍍液3中以埋砂法進行電鍍植砂；其中，電鍍液 3 由以下成分組成:NiS04*7H20，300g/L，NiCl2*6H20,40g/L, CoS04*6H20, 2g/L,糖精，2g/L，H3BO3, 30g/L,十二烷基硫酸鈉0.03g/L ；電鍍植砂的工藝條件為:電鍍植砂時間為40min，溫度為55°C，電鍍液pH值為2.8，其中溫度和電鍍液pH值在整個電鍍過程中應保持穩定，溫度由自動溫控裝置保證；pH值由重量百分數5%硫酸和重量百分數3%強氧化鈉調節；平均電流密度為3A/dm2，峰值電流密度為110A/dm2。
[0028]第三步，加厚鍍:對電鍍植砂后的低碳鋼基體進行加厚鍍，加厚鍍時脈沖參數為:電流導通時間為1ms，電流關斷時間為15ms，金剛石顆粒呈3點分布，每點有兩顆金剛石，加厚鍍是在磁感應強度為2.0T的外加交變磁場中進行的，該外加交變磁場采用自制銅線圈，銅線直徑0.08mm,匝數為5300，共10層銅線，磁場線圈4與交流變壓器5相連，交流變壓器外加交流電，通過改變磁場線圈兩端電壓控制磁場強度的相對大小，磁場線圈的磁力線分布垂直于金屬離子的沉積方向，有利于改變離子的沉積狀態，使其在陰極附近產生離子紊流，沖刷鍍層表面，抑制晶粒生長，而且所得沉積層光亮、平整、均勻，金剛石顆粒被鍍層層緊緊包裹，得到具有金剛石顆粒鑲嵌牢固、表面無鎳廇覆蓋的金剛石工具。
[0029]實施例6
本實施例醫用割瓶金剛石工具的制造方法，包括以下步驟:
第一步，低碳鋼基體預處理:對低碳鋼基體進行加工，然后依次進行除油、堿蝕、酸蝕和預鍍；第二步，電鍍植砂:電 鍍植砂前對金剛石預處理，其預處理包括以下步驟:①將粒度為200 μ m的金剛石顆粒用60%硝酸和40%硫酸混合溶液120°C處理4小時，用60%硝酸和40%雙氧水混合溶液120°C處理2小時，金剛石表面碳原子得到氧化，生成羥基、羧基、和羰基等基團，從而提高金剛石顆粒的親水性，同時使金剛石得到凈化、去磁和粗化用蒸餾水清洗，用以去酸；③將洗凈的金剛石顆粒放入NiSO4溶液中浸泡6min 用蒸餾水清洗；⑤將洗凈的金剛石顆粒放入KBH4溶液，浸泡lmin，通過KBH4溶液把金剛石表面吸附的鎳離子進行還原，使其在金剛石表面形成鎳金屬質點，表面金屬化；⑥依次用蒸餾水和去離子水清洗，以備電鍍植砂用。
[0030]如圖1所示，第二步電鍍植砂時將低碳鋼基體進行絕緣處理，以低碳鋼基體2為陰極，以重量百分數為99.9%以上的鎳板2為陽極，放入電鍍液3中以埋砂法進行電鍍植砂；其中，電鍍液 3 由以下成分組成:NiS04*7H20, 350g/L，NiCl2.6H20，50g/L，CoS04.6H20，10g/L，糖精，8g/L，H3BO3, 50g/L,十二烷基硫酸鈉0.08g/L ；電鍍植砂的工藝條件為:電鍍植砂時間為60min，溫度為65°C，電鍍液pH值為3.2，其中溫度和電鍍液pH值在整個電鍍過程中應保持穩定，溫度由自動溫控裝置保證；pH值由重量百分數5%硫酸和重量百分數3%強氧化鈉調節；平均電流密度為6A/dm2，峰值電流密度為110A/dm2。
[0031]第三步，加厚鍍:對電鍍植砂后的低碳鋼基體進行加厚鍍，加厚鍍時脈沖參數為:電流導通時間為1ms，電流關斷時間為15ms，金剛石顆粒呈3點分布，每點有兩顆金剛石，加厚鍍是在磁感應強度為3.0T的外加交變磁場中進行的，該外加交變磁場采用自制銅線圈，銅線直徑0.08mm,匝數為5300，共10層銅線，磁場線圈4與交流變壓器5相連，交流變壓器外加交流電，通過改變磁場線圈兩端電壓控制磁場強度的相對大小，磁場線圈的磁力線分布垂直于金屬離子的沉積方向，有利于改變離子的沉積狀態，使其在陰極附近產生離子紊流，沖刷鍍層表面，抑制晶粒生長，而且所得沉積層光亮、平整、均勻，金剛石顆粒被鍍層層緊緊包裹，得到具有金剛石 顆粒鑲嵌牢固、表面無鎳廇覆蓋的金剛石工具。
【權利要求】
1.一種醫用割瓶金剛石工具的制造方法，其特征在于包括以下步驟:第一步，低碳鋼基體預處理:對低碳鋼基體進行加工，然后依次進行除油、堿蝕、酸蝕和預鍍；第二步，電鍍植砂:將第一步所得低碳鋼基體進行絕緣處理，以低碳鋼基體(2)為陰極，以重量百分數為99.9%以上的鎳板(I)為陽極，放入電鍍液(3)中進行電鍍植砂；第三步，加厚鍍:電鍍植砂后的低碳鋼基體在外加交變磁場中進行加厚鍍。
2.根據權利要求1所述的醫用割瓶金剛石工具的制造方法，其特征在于:所述第二步電鍍植砂前金剛石預處理包括以下步驟:①選用粒度為200~230 μ m的人造金剛石進行表面改性處理，將一定量的金剛石放入三頸瓶中，向三頸瓶中分別加入HNO3溶液和H2SO4溶液，將其放入溫度為160°C~180°C的恒溫水浴鍋中，并且在加熱過程中利用冷凝管水循環冷卻進行回流，加熱回流改為2~2.5小時之后倒掉三頸瓶中的溶液，②然后重新依次加入一定量的H2SO4溶液和H2O2溶液，同樣將其放入溫度為160°C~180°C的恒溫水浴鍋中，在加熱過程中利用冷凝管水循環冷卻進行回流，加熱回流I~1.5小時之后，倒掉三頸瓶中的溶液，然后用蒸餾水洗滌金剛石把洗滌過的金剛石顆粒放進NaOH溶液中進行浸泡，經NaOH溶液浸泡過的金剛石用蒸餾水洗滌之后，放入配制好的NiSO4溶液中進行Ni離子吸附處理；④然后，將金剛石顆粒從NiSO4溶液中取出，用蒸餾水反復洗滌，把洗滌后的金剛石放入配制好的KBH4溶液中進行還原處理，⑤經KBH4溶液還原處理的金剛石顆粒用蒸餾水反復洗滌之后，將金剛石浸泡在蒸餾水中，用于電鍍植砂備用。
3.根據權利要求1所述的醫用割瓶金剛石工具的制造方法，其特征在于:所述第二步中電鍍液(3)由以下成分組成:NiS04*7H20,300 ~350g/L, NiCl2.6H20，40 ~50g/L,CoS04.6H20，2~10g/L,晶粒細化添加劑2~8g/L，H3BO3, 30~50g/L,十二烷基硫酸鈉0.03 ~0.08g/L。
4.根據權利要求3所述的醫用割瓶金剛石工具的制造方法，其特征在于:所述晶粒細化添加劑為糖精。
5.根據權利要求1所述的醫用割瓶`金剛石工具的制造方法，其特征在于:所述第二步是以埋砂法進行電鍍植砂40~60min，溫度為55~65°C，電鍍液pH值為2.8~3.2，平均電流密度為3~6A/dm2，峰值電流密度為110A/dm2。
6.根據權利要求1所述的醫用割瓶金剛石工具的制造方法，其特征在于:所述第三步加厚鍍時脈沖參數為:電流導通時間為1ms，電流關斷時間為15ms，金剛石顆粒呈3點分布，每點有兩顆金剛石。
7.根據權利要求1所述的醫用割瓶金剛石工具的制造方法，其特征在于:所述第三步加厚鍍中外加交變磁場的磁力線分布垂直于金屬離子的沉積方向。
8.根據權利要求1-7任一所述的醫用割瓶金剛石工具的制造方法，其特征在于:所述外加交變磁場的磁感應強度為0.1~3T。
【文檔編號】C25D15/00GK103668403SQ201310715784
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月23日 優先權日:2013年12月23日
【發明者】黃志偉, 江輝, 劉玉賓, 王琳, 韓雪, 李云東 申請人:黃河水利職業技術學院