[發(fā)明專利]一種鋅合金器件電化學(xué)拋光液及其拋光方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610033135.7
• 申請日: 2016-01-19
• 公開（公告）號: CN105506729B
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭高陽;王昂;蒲向龍;張勇;嚴(yán)心浩;宮海波;屈功奇;周功耀
• 申請（專利權(quán)）人: 西安愛德萬思醫(yī)療科技有限公司
• 主分類號: C25F3/22
• 分類號: C25F3/22
• 代理公司: 西安億諾專利代理有限公司61220
• 代理人: 熊雁

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鋅合金材料表面處理領(lǐng)域，具體涉及一種鋅合金制品的電化學(xué)拋光液的配方及其拋光方法，該配方和方法特別適用于醫(yī)用鋅合金器械的拋光，也屬于醫(yī)療器械生產(chǎn)的領(lǐng)域。

背景技術(shù)

鋅合金的加工塑性好，耐腐蝕，具有較好的機械性能和耐磨性，在國防，電子器件等方面得到廣泛的應(yīng)用。近年來，鋅合金被認(rèn)為可以在體內(nèi)降解并且具有良好的生物相容性，很有希望作為一種可降解金屬材料應(yīng)用于植入醫(yī)療器械。無論是用作日用品、機械零配件等一般工業(yè)，還是用作醫(yī)療器械制造領(lǐng)域，為了滿足應(yīng)用需要，鋅合金器件一般都要求其具有光滑的表面，尤其是醫(yī)用植入器械，表面光潔度會影響著器械的功能性和安全性。目前國內(nèi)外對于鋅合金，尤其是鋅合金植入醫(yī)療器械的拋光工藝的研究較少，傳統(tǒng)方法使用鉻酐為主要成分的拋光液進(jìn)行化學(xué)拋光或者電化學(xué)拋光，但其中含有的六價鉻對人體有致癌作用，如果將其應(yīng)用于醫(yī)用鋅合金器械的拋光，將會帶來額外的健康風(fēng)險。

專利號為101634028的中國專利使用硝酸，硫酸等成分進(jìn)行化學(xué)拋光，其中的硝酸在拋光過程中會產(chǎn)生氮氧有害煙霧，而硫酸對拋光設(shè)備的腐蝕較大。

專利號為1891777 A的中國專利使用磷酸，硫酸，有機酸，多元醇對鋁合金進(jìn)行化學(xué)拋光，但在使用該配方對鋅合金進(jìn)行電化學(xué)拋光時，硫酸的加入會導(dǎo)致鈍化膜的完全溶解，從而失去拋光效果，拋光后的鋅合金表面發(fā)黑，無光澤，而多元醇的加入使得拋光液粘度過高，氣體和離子來不及擴散，因而這種拋光液無法適用于鋅合金的拋光。

李異等人在2006年出版的《金屬表面拋光技術(shù)》中公布一種磷酸乙醇的鋅合金電化學(xué)拋光液，其拋光質(zhì)量較好，但其中的乙醇揮發(fā)性太強，導(dǎo)致拋光液成分不穩(wěn)定，需要經(jīng)常補加乙醇。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種穩(wěn)定性好，生物毒性低，拋光后光亮度高，表面平整的適用于鋅合金器件的電化學(xué)拋光液及其拋光方法。

本發(fā)明提供一種鋅合金器件電化學(xué)拋光液，由以下體積百分含量的物質(zhì)組成：

磷酸 10-40%；

乙二醇二丁醚 20-85%；

醋酸 5-50%。

優(yōu)選地，上述電化學(xué)拋光液由以下體積百分含量的物質(zhì)組成：

磷酸 30-40%；

乙二醇二丁醚 50-60%；

醋酸 5-10%。

所述磷酸為質(zhì)量濃度為85%的工業(yè)磷酸，所述乙二醇二丁醚、醋酸為分析純。

本發(fā)明還提供采用上述電化學(xué)拋光液對鋅合金器件進(jìn)行拋光的方法，該方法包括如下步驟：

（1）預(yù)處理：待拋光的鋅合金器件依次使用丙酮，純化水，無水乙醇各超聲10分鐘；

（2）電化學(xué)拋光液的配制：先稱取乙二醇二丁醚，再依次加入磷酸和醋酸，攪拌10-30分鐘混合均勻；

（3）電化學(xué)拋光：使用銅板或者鉛板做陰極，工件做陽極，浸沒于電化學(xué)拋光液中，陰極陽極距離為5-20cm，接通直流穩(wěn)壓電源，調(diào)節(jié)電流為0.1A-0.8A，拋光2-10min；

（4）工件后處理：將拋光好的器件用純化水沖洗，再用乙醇清洗，在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5-10%的碳酸氫鈉溶液超聲2min，再用乙醇和純化水依次超聲5min，氮氣吹干，真空干燥箱常溫干燥，干燥后的工件用氬氣保存。

所述鋅合金器件中鋅質(zhì)量百分含量大于80%。

所述鋅合金器件中其它元素包括銅、鎂、鈦、鋁、錫、鐵、鈣、鍶、鋰和稀土元素。

所述鋅合金器件包括植入支架、骨科植入器械、齒科植入器械、手術(shù)縫合線或吻合器。

所述植入支架包括血管支架。

本發(fā)明具有如下有益效果：

本發(fā)明中電化學(xué)拋光液的主酸成分為磷酸，磷酸可以與除去鋅合金表面的氧化層，在電解過程作為電解質(zhì)可以起到導(dǎo)電的作用，鋅合金溶解下的鋅離子與磷酸生成的磷酸鋅鹽覆蓋在工件表面可以作為鈍化膜；同時磷酸的粘度較大，可以在鋅合金表面形成黏性膜，這些因素的共同作用使磷酸作為電化學(xué)拋光液對鋅合金具有整平能力；

本發(fā)明中電化學(xué)拋光液的溶劑為乙二醇二丁醚和醋酸，可以調(diào)節(jié)溶液的粘度和表面張力，避免拋光過程中出現(xiàn)的氣泡來不及逸出，從而改善拋光質(zhì)量；

本發(fā)明中的電化學(xué)拋光液成分不含有環(huán)境有害成分和生物毒性成分，便于后續(xù)的廢液處理和醫(yī)用鋅合金的拋光；

本發(fā)明中的電化學(xué)拋光液成分中的醋酸和乙二醇二丁醚的揮發(fā)速度較低，有利于減少拋光液更換周期。

說明書附圖