本发明涉及金属表面处理领域,尤其涉及一种医用niti形状记忆合金抛光液及抛光方法。
背景技术:
niti合金不仅具有形状记忆效应和超弹性特殊性能,而且还具有优良的力学性能、抗疲劳、耐腐蚀性、高阻尼、无磁性和良好的生物相容性等特点;是一种公认为继316l不锈钢和ti6al4v之后的良好生物医用金属材料。作为医用金属材料必须对其表面进行抛光加工,使其表面光洁度达到一定的要求。目前,传统的机械抛光方法不仅效率低,而且很难满足医用合金材料形状复杂的要求。
技术实现要素:
为解决上述技术问题,本发明的目的是提供一种医用niti形状记忆合金抛光液及抛光方法,本发明的抛光液,配制工艺简单、抛光效率高,能够明显提高niti形状记忆合金表面光洁度和耐腐蚀性能。
本发明的一种医用niti形状记忆合金抛光液,以重量计,包括以下比例的各组分:醇400-520份,高氯酸500-700份,光亮剂40-60份,缓蚀剂1-10份,其中,光亮剂中至少含有两个羟基。
进一步地,以重量计,包括以下比例的各组分:醇440-500份,高氯酸560-670份,光亮剂40-50份,缓蚀剂3-7份。
进一步地,以重量计,包括以下比例的各组分:醇460-480份,高氯酸590-645份,光亮剂43-47份,缓蚀剂4-6份。
进一步地,以重量计,包括以下比例的各组分:醇470份,高氯酸620份,光亮剂45份,缓蚀剂5份。
进一步地,醇为乙醇、丁醇和甲醇中的一种或几种。优选地,醇为乙醇和/或丁醇。
进一步地,光亮剂为丙二醇、乙二醇、甘油和聚乙二醇中的一种或几种。优选地,光亮剂为丙二醇、乙二醇和甘油中的一种或几种。
进一步地,聚乙二醇的分子量为200-600g/mol。
进一步地,缓蚀剂为柠檬酸和/或尿素。
进一步地,抛光液的制备方法包括以下步骤:
以醇和高氯酸为基液,向其中加入光亮剂和缓蚀剂,得到医用niti形状记忆合金抛光液。
本发明的抛光液中,醇类主要用来降低金属抛光时的温度,以防止溶液凝固。因为niti合金只有在较低的温度下才能获得比较理想的抛光效果,优选乙醇、丁醇等来降低抛光液的凝固温度。此外,如果抛光液中醇类浓度偏高,试样表面容易出现波纹等缺陷,而选用本发明的醇用量,可以有效避免上述缺陷。
高氯酸在抛光液中作为氧化剂,一方面促使阳极金属溶解,使阳极表面形成氧化膜,另一方面与金属离子形成可溶性盐,作为一种保护膜,防止阳极表面产生过腐蚀。
光亮剂主要用来调节抛光液的黏度,提高金属表面的抛光质量。作为光亮剂,分子中应含多个羟基,这些物质可在阳极表面产生一层吸附膜,防止表面发生腐蚀,使其产生金属光泽。同时,由于该吸附膜在阳极凹陷处比凸起处厚,造成凸起处比凹陷处电流密度大,溶解速度快,从而可提高整平效果。
缓蚀剂可进一步提高被处理金属的表面整平效果。
本发明还提供了一种抛光方法,使用本发明的医用niti形状记忆合金抛光液,包括以下步骤:
将医用niti形状记忆合金置于-10~10℃的抛光液中,在2-4a的抛光电流中处理8-10s。
进一步地,将医用niti形状记忆合金置于抛光液中重复抛光3-5次。
借由上述方案,本发明至少具有以下优点:
与现有技术比较,本发明不仅具有配制工艺简单、抛光效率高等优点,而且能够明显提高niti形状记忆合金表面光洁度和耐腐蚀性能,可用于对形状复杂的医用niti形状记忆合金表面进行抛光处理或精细加工。
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本发明的较佳实施例并配合详细说明如后。
具体实施方式
下面结合实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
实施例1
取乙醇550ml,高氯酸400ml作为基液,向其中缓慢加入丙二醇40ml、柠檬酸10g,搅拌均匀后得到抛光液,用于医用niti形状记忆合金的抛光处理中。
实施例2
取乙醇650ml,高氯酸300ml作为基液,向其中缓慢加入丙二醇50ml、柠檬酸2g,搅拌均匀后得到抛光液,用于医用niti形状记忆合金的抛光处理中。
实施例3
取乙醇570ml,高氯酸350ml作为基液,向其中缓慢加入丙二醇60ml、柠檬酸9g,搅拌均匀后得到抛光液,用于医用niti形状记忆合金的抛光处理中。
实施例4
取丁醇550ml,高氯酸380ml作为基液,向其中缓慢加入甘油60ml、尿素9g,搅拌均匀后得到抛光液,用于医用niti形状记忆合金的抛光处理中。
实施例5
取丁醇650ml,高氯酸300ml作为基液,向其中缓慢加入乙二醇50ml、柠檬酸2g,搅拌均匀后得到抛光液,用于医用niti形状记忆合金的抛光处理中。
实施例6
取甲醇650ml,高氯酸300ml作为基液,向其中缓慢加入甘油45ml、尿素5g,搅拌均匀后得到抛光液,用于医用niti形状记忆合金的抛光处理中。
实施例7
取乙醇300ml,丁醇350ml,高氯酸300ml作为基液,向其中缓慢加入甘油25ml、乙二醇20ml、尿素5g,搅拌均匀后得到抛光液,用于医用niti形状记忆合金的抛光处理中。
实施例8
取乙醇300ml,丁醇350ml,高氯酸300ml作为基液,向其中缓慢加入甘油20ml、聚乙二醇25ml、柠檬酸3g、尿素5g,搅拌均匀后得到抛光液,用于医用niti形状记忆合金的抛光处理中。
实施例9
取乙醇200ml,丁醇400ml,高氯酸350ml作为基液,向其中缓慢加入甘油20ml、丙二醇10ml、乙二醇10ml、柠檬酸5g、尿素5g,搅拌均匀后得到抛光液,用于医用niti形状记忆合金的抛光处理中。
实施例10
将实施例1-9中的抛光液用于医用niti形状记忆合金的抛光处理中,具体操作如下:
将医用niti形状记忆合金试样置于纯化水中超声清洗30min后取出,用气枪吹干;然后置于-10~10℃的上述抛光液中,抛光电流为2-4a,单次抛光时间为8-10s,重复抛光3-5次后取出;抛光后,放入丙酮溶液中超声清洗2min,再用纯化水冲洗干净。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,并不用于限制本发明,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。