具有高硬度、表面润滑的血管钳的制作方法

本实用新型涉及一种血管钳，具体涉及一种具有高硬度、表面润滑的多层涂层的血管钳，属于医疗器械的技术领域。

背景技术：

伴随着地球环境的恶化，人类生存环境的变化，疾病的种类多样化，医疗行业对相应的医疗器需求增加，且对性能要求更为严格。为了增强基础医疗器械的寿命，降低医疗成本，同时又能满足性能要求，更换性能优异的基体材料，成本过高。因此通过对医疗器械进行表面改性，能以较低的成本改善材料表面性能，满足行业要求。

在当今庞大的人口基数下，医疗器械的使用率、磨损率均不断上涨，因此行业对相应的医疗器械有更严格的要求。血管钳作为一种手术中频繁使用的临床医疗工具，同样需要进一步改善其性能，以满足服役要求。为了改善其性能，加强其表面硬度同时增大表面润滑效果，能确保血管钳在使用过程中的性能稳定，且增加服役寿命。

血管钳在服役过程中的失效原因主要有产品表面硬度不足、及表面润滑性不好，磨损率高等导致的失效。因此，为了保证血管钳工作性能的稳定性并延长使用寿命，降低医疗成本，血管钳涂覆高硬度、表面润滑涂层应给予重视。

随着行业要求的不断增高，传统血管钳的硬度及润滑性能已逐渐不能满足要求，因此亟需开发一种新型的高硬度、表面润滑的涂层材料，来改善血管钳表面性能。为了使血管钳性能满足高硬度、润滑等要求，本实用新型公开了一种具有高硬度、表面润滑的血管钳，其表面硬度高、润滑性能好且表面耐磨损，可以保证血管钳在使用中的稳定性，并增加使用寿命，降低医疗成本。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种具有高硬度、表面润滑的血管钳，以克服现有技术所存在的血管钳表面硬度和表面润滑性能不足。

本实用新型所需要解决的技术关键点，可以通过以下技术方案来实现：

一种具有高硬度、表面润滑的血管钳，所述血管钳表面设有nbn/ws2多层涂层，使血管钳表面具有高硬度、表面润滑层。

进一步，所述血管钳表面的nbn/ws2多层涂层是采用多靶磁控溅射交替沉积形成的nbn纳米层和ws2纳米层，靠近血管钳基体的一层为nbn纳米层，最上层为ws2纳米层。

进一步，所述nbn/ws2多层涂层总厚度为2.0-6.0μm，其中每一层nbn纳米层的厚度为4.0～6.0nm，每一层ws2纳米层的厚度为0.5～1.3nm。

进一步，所述血管钳基体材料为硬质合金。

进一步，所述ws2纳米层厚度小于0.9nm时，所述ws2纳米层和nbn纳米层均为六方结构。

进一步，所述血管钳表面的nbn/ws2多层涂层硬度可达38.7gpa，与gcr15钢球的摩擦系数低于0.25。

本实用新型的有益效果：本实用新型采用一种具有高硬度、表面润滑的nbn/ws2多层涂层，该nbn/ws2多层涂层硬度高且表面自润滑效果好，作为一种保护涂层材料，可以应用在要求表面具有高硬度、润滑效果好的产品表面，提高产品在服役过程中的工作稳定性同时还能延长其寿命。拥有可以消除或减少由表面摩擦磨损等引起的产品维修养护等问题，提升使用者工作效率。

nbn/ws2多层涂层涂覆硬质合金后表面膜层硬度可达38.7gpa，与gcr15钢球的摩擦系数低于0.25。

附图说明

图1是本实用新型的具有高硬度、表面润滑的血管钳结构示意图；

图2是本实用新型实例所得具有高硬度、表面润滑的nbn/ws2多层涂层的横截面透射电镜图。

具体实施方式

下面对本实用新型的较佳实施案例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域的技术人员理解，从而对本实用新型的应用范围更清晰明确。

本实用新型所涉及的一种具有高硬度、表面润滑的血管钳，血管钳表面设计一种nbn/ws2多层涂层，使得血管钳具有高硬度、表面润滑效果，使其表面性能得到优化。如图1和2所示：本实用新型包括血管钳1与其表面设置的具有高硬度、表面润滑的nbn/ws2多层涂层2，如图2为nbn/ws2多层涂层的横截面透射电镜图。

所述具有高硬度、表面润滑的nbn/ws2多层涂层2每一层nbn纳米层的厚度为4.0～6.0nm，每一层ws2纳米层的厚度为0.5～1.3nm，总厚度约为2.7-4.9μm。

所述血管钳1基体材料为硬质合金。所述ws2纳米层厚度小于0.9nm时，所述ws2纳米层和nbn纳米层均为六方结构。

所述血管钳1表面的nbn/ws2多层涂层2硬度可达38.7gpa，与gcr15钢球的摩擦系数低于0.25。

上述具有高硬度、表面润滑的nbn/ws2多层涂层制备方法，具体实施步骤如下：

(1)清洗基体

首先，将经抛光处理后的基体送入超声波清洗机，依次用丙酮和无水乙醇以15～30khz分别进行超声波清洗10min；

然后，进行离子清洗，将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，用射频电源对基体进行为时30min的离子轰击，功率为80-100w；

(2)交替溅射nbn层和ws2层

将步骤(1)经离子清洗后的基体放置在多靶磁控溅射仪中，在氩、氮混合气氛中交替停留在nb合金靶和ws2靶之前，通过溅射获得由多个nbn纳米层和ws2纳米层交替叠加的纳米量级多层涂层，过程中调整nb靶和ws2靶的功率和沉积时间以控制每一纳米涂层的厚度，最终获得具有高硬度和低摩擦系数的nbn/ws2多层涂层；

上述所得具有高硬度、表面润滑的nbn/ws2多层涂层经表征及性能测试，nbn/ws2多层涂层总厚度约为2.7-4.9μm，每一nbn纳米层的厚度为4.0～6.0nm，每一ws2纳米层的厚度为0.5～1.3nm，涂层硬度为38.7gpa，涂层与gcr15钢球的摩擦系数为0.25。

本实用新型公开一种具有高硬度、表面润滑的血管钳，其具有很高的表面硬度和突出的表面润滑性能，降低表面摩擦磨损。

随着医疗器械行业的发展，传统血管钳已经逐渐不能满足工作环境对其表面性能的要求，因此迫切需要开发新的表面材料保护涂层，提升血管钳的表面性能。为了使血管钳性能充分满足工作中润滑性好、耐磨损性能优、不能添加润滑油等要求，对涂层材料的硬度、耐磨性能能等提出更高的要求。如果血管钳表面的涂层材料具有高硬度、润滑等特性，就能保证血管钳的工作稳定性，并延长其使用寿命。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。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。

技术特征：

1.一种具有高硬度、表面润滑的血管钳，其特征在于：所述血管钳表面设有nbn/ws2多层涂层，使血管钳表面具有高硬度、表面润滑层。

2.根据权利要求1所述的具有高硬度、表面润滑的血管钳，其特征在于：所述血管钳表面的nbn/ws2多层涂层采用多靶磁控溅射交替沉积形成的nbn纳米层和ws2纳米层，靠近血管钳基体的一层为nbn纳米层，最上层为ws2纳米层。

3.根据权利要求2所述的具有高硬度、表面润滑的血管钳，其特征在于：所述nbn/ws2多层涂层总厚度为2.0-6.0μm，其中每一层nbn纳米层的厚度为4.0～6.0nm，每一层ws2纳米层的厚度为0.5～1.3nm。

4.根据权利要求2所述的具有高硬度、表面润滑的血管钳，其特征在于：所述血管钳基体材料为硬质合金。

5.根据权利要求2或3所述的具有高硬度、表面润滑的血管钳，其特征在于：所述ws2纳米层厚度小于0.9nm时，所述ws2纳米层和nbn纳米层均为六方结构。

6.根据权利要求1所述具有高硬度、表面润滑的血管钳，其特征在于：所述血管钳表面的nbn/ws2多层涂层硬度可达38.7gpa，与gcr15钢球的摩擦系数低于0.25。

技术总结
本实用新型涉及一种具有高硬度、表面润滑的血管钳，血管钳表面设有NbN/WS2多层涂层，使血管钳表面具有高硬度、表面润滑层。血管钳表面的NbN/WS2多层涂层是采用多靶磁控溅射交替沉积形成的NbN纳米层和WS2纳米层，靠近血管钳基体的一层为NbN纳米层，最上层为WS2纳米层。NbN/WS2多层涂层总厚度为2.0‑6.0μm，其中每一层NbN纳米层的厚度为4.0～6.0nm，每一层WS2纳米层的厚度为0.5～1.3nm。该血管钳设置具有高硬度、表面润滑的涂层，使其具有较高的硬度，降低了摩擦系数，增加了表面润滑效果，减少了磨损，可以确保血管钳在工作中的稳定性，延长其使用寿命，有很大的应用前景。

技术研发人员：汪鸿涛;许新花;郁水峰;柏东元;李伟
受保护的技术使用者：比尔安达(上海)润滑材料有限公司
技术研发日：2019.06.10
技术公布日：2020.06.23