外科手术用工具制造技术

本发明专利技术涉及一种外科手术用工具，属于外科器械的技术领域。本发明专利技术的外科手术用工具，包括：不锈钢基体、颜色膜层，以及可选地在颜色层上涂覆的金刚石膜层或DLC膜层；黄色膜层为TiNbCN层，以XPS测量的Ti：Nb：C：N的摩尔比为1:0.05～0.12:0.03～0.10:0.81～0.92；黑色膜层为TiNbCN层，以XPS测量的Ti：Nb：C：N的摩尔比为1:0.05～0.12:0.85～1.00:0.05～0.12。本发明专利技术的外科手术用工具中设置的颜色层不仅可以在显微视场下起到辨别和标识作用，赋予了外科手术用工具良好的外观、耐磨性、稳定性以及生物相容性，而且可以进一步在不锈钢基体上形成质量高与基体结合良好的金刚石膜层或DLC膜层，具有广泛的应用前景。

Surgical tools

The invention relates to a surgical tool, which belongs to the technical field of surgical instruments. A surgical tool for the present invention includes: a stainless steel matrix, a color film, and a diamond film coating or a DLC coating optionally coated on a color layer; the yellow film is a TiNbCN layer, and the mole ratio of Ti:Nb:C:N measured by XPS is 1:0.05 to 0.12:0.03 to 0.92; the black film is a TiNbCN layer and XPS measured in XPS. The mole ratio of Ti:Nb:C:N is 1:0.05 ~ 0.12:0.85 ~ 1.00:0.05 ~ 0.12. The color layer set in the surgical tool of the present invention can not only distinguish and identify in the microscopic field of view, but also give the surgical tools a good appearance, wear resistance, stability, and biocompatibility, and can further form a diamond with high quality and good matrix on the stainless steel matrix. The film or DLC film has wide application prospects.

【技术实现步骤摘要】
外科手术用工具
本专利技术涉及外科器械的
，更具体地说，本专利技术涉及一种外科手术用工具及其制备方法。
技术介绍
外科手术用工具包括各种外科植入物例如支架、骨接合产品例如螺钉以及外科手术刀等，一般采用钛合金、不锈钢等金属制成，为了对外科手术用工具进行辨识或标定，例如为了方便在显微视场下辨识植入物，或者方便标定尺寸，现有技术中还经常在钛合金或不锈钢制的外科手术用个工具的表面通过涂覆或者阳极氧化工艺等形成彩色的膜层，例如沉积TiC、TiN、TiO2、ZrO、CrN、CrC等颜色涂层，然而上述颜色并不稳定，容易出现带斑点的颜色扩散或改变，而且上述膜层作为表层往往表现出不足的耐磨性而容易出现磨损。另一方面，金刚石或类金刚石膜层具有已知最高的硬度，期望将其应用于医疗器械领域。然而在以不锈钢为基体的医疗器械表面由于碳容易被铁催化形成石墨，不利于金刚石膜或类金刚石膜的生长，而且不锈钢与金刚石或类金刚石膜之间的热膨胀系数差异较大，导致二者之间的结合强度低，进而阻碍了金刚石或类金刚石膜层在医疗器械领域的应用。
技术实现思路
为了解决现有技术中的上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种外科手术用工具及其制备方法。一种外科手术用工具，其特征在于包括：不锈钢基体、颜色膜层，以及可选地在所述颜色层上涂覆的金刚石膜层或DLC膜层。其中，所述颜色膜层由间隔的黄色膜层和黑色膜层组成。其中，所述黄色膜层以CIELab表色系表示L值为85～93，a值为-12～8，b值为81～100；所述黑色膜层以CIELab表色系表示L值为0～18，a值为-10～12，b值为-15～12。其中，所述黄色膜层为采用阴极弧蒸镀工艺制备得到的TiNbCN层，并且以XPS测量的Ti：Nb：C：N的摩尔比为1:0.05～0.12:0.03～0.10:0.81～0.92。其中，所述黑色膜层为采用阴极弧蒸镀工艺制备得到的TiNbCN层，并且以XPS测量的Ti：Nb：C：N的摩尔比为1:0.05～0.12:0.85～1.00:0.05～0.12。其中，所述不锈钢基体与所述颜色膜层之间还具有TiNb合金打底层，并且所述TiNb合金打底层采用阴极弧蒸镀工艺制备得到的，Ti:Nb的摩尔比为1：0.05～0.12。其中，所述TiNb合金打底层的厚度为0.5～2.0μm；所述黄色膜层和黑色膜层的厚度为1.0～2.0μm。其中，所述金刚石膜层或DLC膜层的厚度为0.2～1.0μm。本专利技术的第二方面还涉及一种外科手术用工具的制备方法，所述方法包括以下步骤：(1)在不锈钢基体上通过阴极弧蒸镀工艺涂覆TiNb合金打底层；(2)在TiNb合金打底层上通过阴极弧蒸镀工艺涂覆颜色层，所述颜色层由间隔的黄色膜层和黑色膜层组成；(3)可选地在所述颜色层上涂覆的金刚石膜层或DLC膜层。其中，所述阴极弧蒸镀的温度为450～600℃，并且施加脉冲偏压，偏压压力为-200～-500V。本专利技术的外科手术用工具具有以下有益效果：本专利技术的外科手术用工具中设置的颜色层不仅可以在显微视场下起到辨别和标识作用，赋予了外科手术用工具良好的外观、耐磨性、稳定性以及生物相容性，而且可以进一步在不锈钢基体上形成质量高与基体结合良好的金刚石膜层或DLC膜层，具有广泛的应用前景。附图说明图1为本专利技术的外科手术用工具的截面结构示意图。具体实施方式以下将结合具体实施例对本专利技术所述的外科手术用工具做进一步的阐述，以帮助本领域的技术人员对本专利技术的专利技术构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。如图1所示，本专利技术的外科手术用工具，包括不锈钢基体10、颜色膜层30，以及可选地在所述颜色层上涂覆的金刚石膜层或DLC膜层40。颜色膜层30由间隔的黄色膜层31和黑色膜层32组成。所述颜色膜层30可涂覆在不锈钢基体10的全部或部分表面上。为了提高所述颜色膜层30与不锈钢基体10之间的粘附性，所述不锈钢基体10与所述颜色膜层30之间还具有TiNb合金打底层20，并且所述TiNb合金打底层采用阴极弧蒸镀工艺制备得到的，Ti:Nb的摩尔比为1：0.05～0.12。本专利技术中的外科手术用工具系指外科手术中使用的以不锈钢为基材的医疗器械产品，包括但不限于手术中用到的各种刀、剪以及吻合器等，还可以是支架、螺钉、连接器、板钉等各种植入物等。在本专利技术中，所述不锈钢可以是各种医用级的不锈钢，例如可以为常用的304奥氏体型不锈钢，以重量百分比计其含有≤0.08％的C、18.0-20.0％的Cr、8.0-11.0％的Ni、≤2.00％的Mn、≤0.045％的P、≤1.00％的Si、≤0.030％的S，以及余量的Fe；也可以为440A马氏体型不锈钢，以重量百分比计其含有0.60-0.75％的C、16.0-18.0％的Cr、≤0.75％的Mo、≤1.0％的Mn、≤0.04％的P、≤1.0％的Si、≤0.030％的S，以及余量的Fe。所述外科手术用工具的形状可以为线状、棒状、片状、板状、具有刃口、螺旋或者根据具体用途而加工的各种规则或不规则的形状。具体来说，所述黄色膜层为TiNbCN层，并且以XPS测量的Ti：Nb：C：N的摩尔比为1:0.05～0.12:0.03～0.10:0.81～0.92；具有上述组成的TiNbCN层以CIELab表色系表示L值为85～93，a值为-12～8，b值为81～100；而且具有良好的加热和耐久的颜色稳定性，在加热(例如使用规定的加热消毒流程或者使用过程中的加热)的情形下也不会形成色块(界面处发生颜色扩散，或者形成斑点或者颜色改变)，而在黄色TiNbCN层中，通过添加适量的Nb，并将Ti：Nb的摩尔比限定在1:0.05～0.12的范围内，并通过添加少量的C“稳定”了颜色不发生扩散，且不形成斑点，并且形成了醒目的黄色膜层，如果Nb与Ti的摩尔比小于0.05时，将导致颜色不稳定，而如果Nb与Ti的摩尔比超过0.12时，将可能会导致形成的膜层颜色不均匀，同样容易导致斑点、杂色的形成。所述黑色膜层为TiNbCN层，并且以XPS测量的Ti：Nb：C：N的摩尔比为1:0.05～0.12:0.85～1.00:0.05～0.12；具有上述组成的TiNbCN层具有醒目的黑色色彩，所述黑色膜层以CIELab表色系表示L值为0～18，a值为-10～12，b值为-15～12。而且具有良好的加热和耐久的颜色稳定性，在加热(例如使用规定的加热消毒流程或者使用过程中的加热)的情形下也不会形成斑点或者颜色改变或混色，而在黑色TiNbCN层中，通过添加适量的Nb，将Ti：Nb的摩尔比限定在1:0.05～0.12的范围内，形成了醒目的黑色膜层，如果Nb与Ti的摩尔比小于0.05时，将导致颜色发“灰”，而如果Nb与Ti的摩尔比超过0.12时，将可能会形成斑点色块，导致杂色的形成。另外，本专利技术通过在黄色膜层、黑色膜层的组成结构中添加适量的Nb，并控制C和N的含量，能够使得二者在加热条件下二者的结合处也不形成色块(斑点、杂色、扩散混色)，保证了颜色的稳定性。黄色膜层、黑色膜层，在显微视场下能够赋予良好的辨识能力，而且通过规定间隔设置的黄色过渡层以及黑色膜层可以作为标尺定位，改善医务人员的工作条件，降低医护人员手术中的难度。在本专利技术中，在真空镀膜设备中涂覆TiNb合金打底层、黄色TiN本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种外科手术用工具，其特征在于包括：不锈钢基体、颜色膜层，以及可选地在所述颜色层上涂覆的金刚石膜层或DLC膜层。

【技术特征摘要】
1.一种外科手术用工具，其特征在于包括：不锈钢基体、颜色膜层，以及可选地在所述颜色层上涂覆的金刚石膜层或DLC膜层。2.根据权利要求1所述的外科手术用工具，其特征在于：所述颜色膜层由间隔的黄色膜层和黑色膜层组成。3.根据权利要求2所述的外科手术用工具，其特征在于：所述黄色膜层以CIELab表色系表示L值为85～93，a值为-12～8，b值为81～100；所述黑色膜层以CIELab表色系表示L值为0～18，a值为-10～12，b值为-15～12。4.根据权利要求3所述的外科手术用工具，其特征在于：所述黄色膜层为TiNbCN层，并且以XPS测量的Ti：Nb：C：N的摩尔比为1:0.05～0.12:0.03～0.10:0.81～0.92。5.根据权利要求3所述的外科手术用工具，其特征在于：所述黑色膜层为TiNbCN层，并且以XPS测量的Ti：Nb：C：N的摩尔比为1:0.05～0.12:0.85～1.00:0.05～0.12。6.根据权利要求1～3任一项所述的外科...

【专利技术属性】
技术研发人员：褚振亮，陆琴，潘晓吉，
申请(专利权)人：海盐纵诚物资有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33