[发明专利]一种牙科用不锈钢根管锉表面镀覆氮化钛复合膜的方法

摘要

一种牙科用不锈钢根管锉表面镀覆氮化钛复合膜的方法，涉及一种牙科用工具的制备方法，该方法包括沉积技术及靶材的确定、镀膜室温度的确定、不锈钢根管锉的前处理、预轰击清洗工艺的确定、沉积工艺的确定、工件架旋转：在镀膜室抽真空并进行缓慢加热烘烤、对不锈钢根管锉进行离子轰击、Ti金属过渡层沉积获得TiN复合膜。能够完全覆盖不锈钢根管锉的机械加工痕迹，抑制不锈钢根管锉中的镍、铬（Ni、Cr）离子向外扩散，明显提高了不锈钢根管锉表面的硬度、耐磨性、抗腐蚀性和顺应性，同时基本保持不锈钢根管锉原有抗折性，从而能有效提高不锈钢根管锉的使用性能，延长使用寿命。

主权项

1.一种牙科用不锈钢根管锉表面镀覆氮化钛复合膜的方法，其特征在于，所述方法包括以下过程：1）沉积技术及靶材的确定：确定磁控溅射技术作为TiN复合膜的制备技术，靶材为纯度99.99%的圆柱形钛靶；2）镀膜室温度的确定：要保证不锈钢根管锉在镀膜室内的整个过程中，镀膜室温度不超过220℃；3）不锈钢根管锉的前处理：选择医用不锈钢根管锉，在将其放入镀膜室进行镀膜前，先用金属洗涤液去除根管锉表面的油渍和其他污渍，然后分别用丙酮和乙醇各进行20分钟的超声波清洗，电吹风缓慢吹干，然后置于镀膜室的工件架上；4）预轰击清洗工艺的确定：不锈钢根管锉在沉积TiN复合膜之前的磁控溅射技术下的离子轰击清洗工艺，预轰击清洗工艺分为三步实现，第一步，对镀膜室抽真空并进行分阶段加热，先将镀膜室加热至110℃，再将镀膜室加热到195℃至220℃之间，同时，使镀膜室真空度达到5.0×10‑3帕以下；第二步，缓慢通入氩气，使镀膜室真空度达到1.3×10‑1至1.6×10‑1帕之间，开启磁控靶，设置溅射功率为1500瓦，设置轰击负偏压为800伏，占空比为80%—90%，进行离子轰击20分钟后停止；第三步，保持第二步所述的真空度不变，仍然处于1.3×10‑1至1.6×10‑1帕之间，在镀膜室温度为195℃至220℃时，准备进行TiN复合膜的沉积；5）沉积工艺的确定：在不锈钢根管锉表面采用磁控溅射技术制备TiN复合膜的沉积工艺，镀膜过程分为三个阶段，第一阶段，Ti金属过渡层的沉积，即，将镀膜室内的氩气压强保持在1.3×10‑1帕至1.6×10‑1帕之间，保持溅射功率为1500瓦，设置沉积负偏压为180伏至200伏，占空比为80%‑90%，开始沉积，沉积时间10分钟；第二阶段，非化学计量比TixNy 膜层（x~0.7，y~0.3）的沉积，即，调整氩气流量，使镀膜室真空度降为0.8×10‑1帕，并同时向镀膜室内同时通入少量氮气，使混合气体总压强达到1.3×10‑1帕至1.6×10‑1帕之间，溅射功率保持为1500瓦，沉积负偏压保持为180伏至200伏，占空比为80%—90%，开始沉积，沉积时间10分钟；第三阶段，满足化学计量比的TiN膜层的沉积，缓慢增加氮气流量并调整氩气流量到之前第二阶段的一半，使混合气体总压强达到1.3×10‑1帕至1.6×10‑1帕之间，溅射功率保持为1500瓦，沉积负偏压保持为180伏至200伏，占空比为80%—90%，开始沉积，沉积时间1～1.5小时；6）工件架旋转：在镀膜室抽真空并进行缓慢加热烘烤、对不锈钢根管锉进行离子轰击、Ti金属过渡层沉积、非化学计量比TixNy膜层（x~0.7，y~0.3）的沉积、满足化学计量比的TiN膜层的沉积的整个过程中一直保持工件架旋转，转速为20转/分钟，获得上述TiN复合膜。