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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于金属表面处理,具体涉及一种化学辅助磁流变抛光液及其制备方法与金属毛细管内表面抛光的方法。
技术介绍
1、金属毛细管在生物医学领域有着广泛的应用。金属毛细管制成的加样针等医用针管部件是生化分析设备、血气电解质分析仪等体外诊断设备的关键零部件。在样本吸取和试剂处理过程中,针管的内表面直接与含有多种离子(如钠离子、钾离子和氯离子等)的待测样本和试剂接触。在清洗过程中,甚至可能接触到强酸和强碱的清洗液。这些情况将导致针管内表面发生腐蚀现象,从而将毛细管自身的元素混入检测样本,严重影响测试结果的准确性。
2、金属毛细管的内表面抛光方法主要分为基于化学腐蚀作用的化学抛光(chemicalpolishing)和基于机械去除原理的磨粒流抛光(abrasive flow machining,afm)、磁性磨粒抛光(magnetic abrasive finishing,maf)等。
3、相关技术中,金属毛细管的内表面抛光情况不够理想,粗糙的内表面不仅影响毛细管的移液精度,还会导致检测样本残留,从而影响后续的检测结果。因此,需要开发新的抛光液对毛细管内表面进行抛光,以提高体外诊断设备检测结果的准确性。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的上述技术问题之一。为此,本专利技术提供了一种化学辅助磁流变抛光液,用于金属毛细管内表面抛光时,可以将金属毛细管内表面的裂痕去除,获得光滑平坦的毛细管内表面。
2、本专利技术还提供了一种化学辅助磁流变
3、本专利技术还提供了一种金属毛细管内表面抛光的方法。
4、本专利技术的第一方面提供了一种化学辅助磁流变抛光液,组分包括磨粒、磁性粉体、氧化剂和氢源。
5、本专利技术关于化学辅助磁流变抛光液的技术方案中的一个技术方案,至少具有以下有益效果:
6、本专利技术的化学辅助磁流变抛光液,组分包括磨粒、磁性粉体、氧化剂和氢源。磨粒的作用包括对毛细管内表面进行摩擦,将金属毛细管内表面的裂痕去除,获得光滑平坦的毛细管内表面。磁性粉体的作用包括给磨粒提供压力。氧化剂的作用是对金属毛细管内表面进行氧化,形成易被抛光的金属氧化物。氢源的作用是提供氢离子,产生酸性环境,同时能够跟金属产生络合反应,从而协助氧化剂高效稳定地对金属毛细管内表面进行化学反应。在过氧化氢和苹果酸形成的酸性氧化性环境中,钛管内表面被氧化,生成疏松多孔的氧化层。使用本专利技术的化学辅助磁流变抛光液,对金属毛细管进行抛光,可以将金属毛细管内表面的裂痕去除,获得光滑平坦的毛细管内表面。
7、根据本专利技术的一些实施方式,金属毛细管的材质包括ta1纯钛、tc4钛合金和316l不锈钢等。
8、以ta1纯钛毛细管为例,ta1纯钛因其既具有很强的耐腐蚀性,又不含影响待测样本生物活性的金属元素,是制备医用毛细管的优选材料之一。小口径纯钛毛细管通常是通过对纯钛粗管进行拉拔、旋压制造而成。然而,钛及其合金具有低热导率、小弹性模量和高化学活性等特点,是典型的难以加工材料。在拉拔、旋压加工过程中,管材发生晶粒粗化,加工硬化速率迅速升高,导致其内表面出现大量微裂纹,大大增加了管内表面粗糙度。粗糙的内表面不仅影响毛细管的移液精度,还会导致检测样本残留,从而影响后续的检测结果。因此,必须对ta1毛细管内表面进行抛光,以提高体外诊断设备检测结果的准确性。
9、使用本专利技术的化学辅助磁流变抛光液,对ta1纯钛毛细管进行抛光,可以将ta1纯钛毛细管内表面的裂痕去除,获得光滑平坦的毛细管内表面。
10、根据本专利技术的一些实施方式,所述金属毛细管的内径≤6mm。
11、根据本专利技术的一些实施方式,以质量百分比计,组分包括:
12、磨粒:10wt%~30wt%,
13、磁性粉体:1wt%~30wt%,
14、氧化剂:4wt%~8wt%,
15、氢源:2wt%~10wt%,
16、余量为基液。
17、根据本专利技术的一些实施方式,所述磨粒包括金刚石磨粒、二氧化硅磨粒、碳化硅磨粒、氮化硼磨粒、氧化锆磨粒和氧化铝磨粒中的至少一种。
18、根据本专利技术的一些实施方式,所述磁性粉体包括纯铁粉、四氧化三铁粉末、铁镍合金粉末、铁硅合金粉末和羰基铁粉中的至少一种。
19、根据本专利技术的一些实施方式,所述磁性粉体的粒径范围为5~100μm。
20、磁性粉体的作用是给磨粒提供压力,导致毛细管内表面的材料被去除的主要原因是磨粒,如果只加磁性粉体,或者只加磨粒,会导致毛细管内表面近乎没有材料被去除,也就没有了抛光效果。
21、根据本专利技术的一些实施方式,所述氧化剂包括过氧化氢、过硫化钠、高锰酸盐、次氯酸盐和硝酸盐中的至少一种。
22、根据本专利技术的一些实施方式,所述氢源包括苹果酸、盐酸、硫酸、硝酸、氢氟酸、草酸和磷酸中的至少一种。
23、根据本专利技术的一些实施方式,所述基液包括非磁性基液。
24、根据本专利技术的一些实施方式,所述非磁性基液包括纯水。
25、本专利技术的第二方面提供了一种制备本专利技术的化学辅助磁流变抛光液的方法,所述方法包括:将化学辅助磁流变抛光液的组分原料混匀。
26、本专利技术关于化学辅助磁流变抛光液的制备方法中的一个技术方案,至少具有以下有益效果:
27、本专利技术化学辅助磁流变抛光液的制备方法,无需昂贵的设备和复杂的过程控制,反应条件不苛刻,原料易得,生产成本低,容易工业化生产。
28、本专利技术的第三方面提供了一种金属毛细管内表面抛光的方法,包括以下步骤:将本专利技术的化学辅助磁流变抛光液注入金属毛细管中,在所述金属毛细管外施加磁场,所述金属毛细管围绕自身中心轴线以转速nc进行旋转的同时,所述磁场沿所述金属毛细管的中心轴线方向进行速度为vm、行程为lm的往复运动。
29、本专利技术关于金属毛细管内表面抛光的方法中的一个技术方案,至少具有以下有益效果:
30、化学机械抛光(chemical mechanical polishing,cmp)是钛及其合金最常用的抛光方法。然而,由于毛细管的深径比极大,传统抛光垫无法应用于毛细管内表面,因为无法施加足够的压力来推动磨粒。相比之下,磁性复合流体(magnetic compound fluid,mcf)抛光方法中的磁性颗粒能够代替传统抛光垫,在磁场的作用下,对磨粒施加作用于待抛光表面的压力。鉴于mcf抛光在不锈钢毛细管内表面的有效性和cmp在钛及其合金抛光上的优异性能,本专利技术提出了一种新的化学辅助磁性复合流体(chemical-assisted magneticcompound fluid,camcf)抛光方法,最终实现了对金属毛细管,特别是纯钛毛细管内表面的高效抛光。
31、根据本专利技术的一些实施方式,所述金属毛细管内的部分空间处于所述磁场形成的磁力线中,在所述磁场的作用下,所述磁性粉体沿着所述磁力线方向形成本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种化学辅助磁流变抛光液,其特征在于,组分包括磨粒、磁性粉体、氧化剂和氢源。
2.根据权利要求1所述的化学辅助磁流变抛光液,其特征在于,以质量百分比计,组分包括:
3.根据权利要求1或2所述的化学辅助磁流变抛光液,其特征在于,所述磨粒包括金刚石磨粒、二氧化硅磨粒、碳化硅磨粒、氮化硼磨粒、氧化锆磨粒和氧化铝磨粒中的至少一种。
4.根据权利要求1或2所述的化学辅助磁流变抛光液,其特征在于,所述磁性粉体包括铁粉。
5.根据权利要求1或2所述的化学辅助磁流变抛光液,其特征在于,所述氧化剂包括双氧水、过硫化钠、高锰酸盐、次氯酸盐和硝酸盐中的至少一种。
6.根据权利要求1或2所述的化学辅助磁流变抛光液,其特征在于,所述氢源包括苹果酸、盐酸、硫酸、硝酸、草酸和磷酸中的至少一种。
7.一种制备如权利要求1至6中任一项所述的化学辅助磁流变抛光液的方法,其特征在于,所述方法包括:将化学辅助磁流变抛光液的组分原料混匀。
8.一种金属毛细管内表面抛光的方法,其特征在于,包括以下步骤:将权利要求1至6中任一项所述的化学
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述金属毛细管内的部分空间处于所述磁场形成的磁力线中,在所述磁场的作用下,所述磁性粉体沿着所述磁力线方向形成磁链簇,在所述金属毛细管进行旋转和所述磁场进行运动的过程中,裹挟有所述磨粒的所述磁链簇与所述金属毛细管的内表面产生相对运动,实现对所述金属毛细管内表面的抛光。
10.根据权利要求8或9所述的方法,其特征在于,所述nc的范围是0~20000rpm;和/或,所述vm的范围是0~10mm/s。
...【技术特征摘要】
1.一种化学辅助磁流变抛光液,其特征在于,组分包括磨粒、磁性粉体、氧化剂和氢源。
2.根据权利要求1所述的化学辅助磁流变抛光液,其特征在于,以质量百分比计,组分包括:
3.根据权利要求1或2所述的化学辅助磁流变抛光液,其特征在于,所述磨粒包括金刚石磨粒、二氧化硅磨粒、碳化硅磨粒、氮化硼磨粒、氧化锆磨粒和氧化铝磨粒中的至少一种。
4.根据权利要求1或2所述的化学辅助磁流变抛光液,其特征在于,所述磁性粉体包括铁粉。
5.根据权利要求1或2所述的化学辅助磁流变抛光液,其特征在于,所述氧化剂包括双氧水、过硫化钠、高锰酸盐、次氯酸盐和硝酸盐中的至少一种。
6.根据权利要求1或2所述的化学辅助磁流变抛光液,其特征在于,所述氢源包括苹果酸、盐酸、硫酸、硝酸、草酸和磷酸中的至少一种。
7.一种制备如权利要求1至6中任一项所述的化学辅助磁流变抛光液的方法,其特征...
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