本發(fā)明是關于金屬玻璃薄膜的技術領域，尤指作為針頭器具鍍膜的一種金屬玻璃薄膜。

背景技術：

目前，金屬、陶瓷與高分子材料是廣泛地應用于人們的食、衣、住、行的中，其中又以金屬材料的應用度最高。相較于高分子或復合材料，金屬材料具有較佳的抗疲勞性與抗?jié)撟兡芰?，且由于金屬材料具有較長的研究歷史，因此金屬材料的因其應用技術成熟較為純熟而被廣泛使用于各種工商業(yè)產(chǎn)品中。

工業(yè)用點膠針頭廣泛用于各式領域中，雖然有不同針頭尺寸，點膠的膠體材質亦不同，但使用時所遭遇的困難大都與針頭表面易造成殘膠有關，導致使用時要經(jīng)常停機清洗、清除。

目前醫(yī)療用針頭廣泛的使用潤滑劑減少針頭與皮膚的摩擦力，但醫(yī)美或外科手術用針頭在療程中可能需要重復使用數(shù)十次甚至數(shù)百次，針頭使用數(shù)次后因為潤滑劑干燥而導致表面摩擦力增加，針頭亦會鈍化，以致于后半段療程會增加病人的疼痛感，而療效亦可能因此受到影響。

縫合針、注射針或美容針類通常為一次性使用的醫(yī)療用品，但以縫合針為例，在臨床經(jīng)驗上使用縫合針處理傷口時，一次操作的時間和距離較長，而可能導致針頭鈍化，造成手術的困難。而對于多次性使用的注射針，例如：胰島素注射針通常一天會使用4～6次。根據(jù)研究指出，該胰島素注射針在使用第二次時，針頭的使用情況已經(jīng)產(chǎn)生鈍化，而在第六次時，則可以明顯發(fā)現(xiàn)針頭已經(jīng)完全變形。

承上述，一般常見的習知針頭保護技藝，乃使用500nm氮化硅硬膜(SiN_x)保護針頭，但為了提升陶瓷硬膜的附著力，在氮化硅硬膜與不銹鋼中另需要一層500nm的氮化硅氧化膜(SiN_xO_y)，以降低摩擦系數(shù)與減少摩擦阻力，使得整體厚度達到1000nm，于使用上會有傷口過大不易復原的情形。

不同于上述的金屬鍍膜，金屬玻璃薄膜因其錯雜的原子結構而具有一些獨特的性質，例如：優(yōu)秀的硬度、楊氏是數(shù)、疲勞壽命、粗糙度、以及良好的抗磨耗與抗菌特性；是以，此種材料具有在醫(yī)療用途上的潛力。因此，本發(fā)明的發(fā)明人是極力加以研究發(fā)明，終于研發(fā)完成本發(fā)明作為針頭器具的鍍膜的一種金屬玻璃薄膜。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的，在于提供一種金屬玻璃薄膜，其是用以鍍于一針身的表面及所述針身的一針頭的表面，用以降低所述針頭的表面粗糙度外，表面能及表面摩擦系數(shù)也降低，并增加所述針頭的硬度，以及有效減少與其他物質的沾黏，進而減少磨擦阻力及提高耐用性。

因此，為了達成本發(fā)明上述的目的，本發(fā)明的創(chuàng)作人提出一種金屬玻璃薄膜，是一非晶體結構材料，并形成于一針身的表面及所述針身的一針頭的表面，用以降低所述針頭的表面能、表面摩擦系數(shù)及表面粗糙度，并增加該針頭的硬度。

根據(jù)本發(fā)明部分實施例，所述針身的一針管的表面亦形成有所述金屬玻璃薄膜。

根據(jù)本發(fā)明部分實施例，所述針身的材料是選自于下列群組的中的任一者：鈦、鈦合金、鋁、鋁合金、銅、銅合金、鐵、鐵合金、金、金合金、以及鋼。

根據(jù)本發(fā)明部分實施例，所述金屬玻璃薄膜為一鈦基金屬玻璃薄膜，其是由一鈦材料、一鋯材料、一銅材料、一鈮材料以及一鈷材料依一定的原子百分比所組成，且所述鈦材料、所述鋯材料、所述銅材料、所述鈮材料、與所述鈷材料于所述金屬玻璃薄膜的原子百分比分別為35-45％、5-15％、32-42％、1-11％與2-12％。

根據(jù)本發(fā)明部分實施例，所述金屬玻璃薄膜的化學式是Ti₄₀Zr₁₀Cu₃₇Nb₇Co₇。

根據(jù)本發(fā)明部分實施例，所述的金屬玻璃薄膜的硬度大于700維氏硬度(HV)。

根據(jù)本發(fā)明部分實施例，所述金屬玻璃薄膜的厚度介于50nm至200nm之 間。

本發(fā)明還提供一種鈦基金屬玻璃薄膜，包含鈦，占原子百分比35-45％；鋯，占原子百分比5-15％；銅，占原子百分比32-42％；鈮，占原子百分比1-11％；以及鈷，占原子百分比2-12％。

附圖說明

本發(fā)明的上述和其他方面、特征及其他優(yōu)點參照說明書內容并配合附加附圖得到更清楚的了解，其中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明部分實施例的一種金屬玻璃薄膜形成于一針身表面的示意圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明部分實施例的金屬玻璃薄膜的穿刺試驗分析圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明部分實施例的金屬玻璃薄膜穿刺沾黏實驗圖；以及

圖4是根據(jù)本發(fā)明部分實施例的金屬玻璃薄膜磨擦系數(shù)量測圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的敘述更加詳盡與完備，下文針對了本發(fā)明的實施方式與具體實施例提出了說明性的描述；但這并非實施或運用本發(fā)明具體實施例的唯一形式。以下所揭露的各實施例，在有益的情形下可相互組合或取代，也可在一實施例中附加其他的實施例，而無須進一步的記載或說明。在以下描述中，將詳細敘述許多特定細節(jié)以使讀者能夠充分理解以下的實施例。然而，可在無此等特定細節(jié)的情況下實踐本發(fā)明的實施例。

請參閱圖1，是根據(jù)本發(fā)明部分實施例的一種金屬玻璃薄膜形成于一針身表面的示意圖。如圖1所示，金屬玻璃薄膜1(Thin Film Metallic Glass,TFMG)，為一非晶體結構材料，并形成于一針身2的表面及該針身2的一針頭21的表面，用以降低該針頭的表面摩擦力及表面粗糙度，并增加該針頭的硬度。此外，于本發(fā)明另一實施例中，該針身2的一針管22的內表面亦形成有該金屬玻璃薄膜1。該金屬玻璃薄膜1為一鈦基金屬玻璃薄膜，其是由一鈦材料、一鋯材料、一銅材料、一鈮材料與一鈷材料依一定的原子百分比所組成，且該鈦材料、該鋯材料、該銅材料、該鈮材料、與該鈷材料于該金屬玻璃薄膜1的中的原子百分比分別為35-45％、5-15％、32-42％、1-11％與2-12％。

以下，將藉由各種實驗數(shù)據(jù)證明本發(fā)明的金屬玻璃薄膜1應用于針頭表面的可行性。請參閱圖2，是根據(jù)本發(fā)明部分實施例的金屬玻璃薄膜的穿刺試驗分析圖。如圖2所示，在穿刺試驗中，比較數(shù)種不同材料的鍍膜不銹鋼針頭對PU橡膠穿刺力道的影響，其中，L1表示未鍍膜的針頭、L2表示純鈦硬膜的針頭、L3表示氮化鈦陶瓷硬膜的針頭、L4表示鈦基金屬玻璃薄膜的針頭，Y軸表示穿刺力道，以牛頓(N)為單位；X軸表示穿刺距離，以毫米(mm)為單位。

承上述，未鍍膜的針頭的穿刺力道為2.3±0.1(N)、摩擦力為1.5±0.1(N)；純鈦硬膜的針頭的穿刺力道為2.3±0.2(N)、摩擦力為1.6±0.1(N)；氮化鈦陶瓷硬膜的針頭的穿刺力道為2.1±0.2(N)、摩擦力為1.5±0.2(N)；鈦基金屬玻璃薄膜的針頭的穿刺力道為0.8±0.1(N)、摩擦力為0.3±0.1(N)。鍍有本發(fā)明的鈦基金屬玻璃薄膜后，穿刺力量由未鍍膜的針頭的2.3N降低到0.8N，比起其他鍍層如純金屬鈦或氮化鈦陶瓷硬膜，效果極為明顯。結晶形態(tài)的純鈦與氮化鈦陶瓷硬膜并無明顯改善不銹鋼針頭表面摩擦力，而鈦基金屬玻璃薄膜明顯降低穿刺所需要的力道，因其非晶體結構薄膜表面較其余結晶薄膜來的平整，因此更有利于醫(yī)療注射或手術上等多次使用的應用。

請參閱圖3，是根據(jù)本發(fā)明部分實施例的金屬玻璃薄膜穿刺沾黏實驗圖。如圖3所示，在穿刺沾黏實驗中，比較數(shù)種不同材料的鍍膜不銹鋼針頭對溫體豬肉的組織沾黏的影響，其中，由左至右依序為未鍍膜的針頭、本發(fā)明的鈦基金屬玻璃薄膜的針頭、純鈦硬膜的針頭、及氮化鈦陶瓷硬膜的針頭的沾黏實驗圖。上述針頭針對該溫體豬肉的穿刺力量及摩擦力如下，未鍍膜的針頭的穿刺力道為0.15±0.02(N)、摩擦力為0.044±0.010(N)；純鈦硬膜的針頭的穿刺力道為0.16±0.02(N)、摩擦力為0.039±0.006(N)；氮化鈦陶瓷硬膜的針頭的穿刺力道為0.14±0.02(N)、摩擦力為0.034±0.004(N)；鈦基金屬玻璃薄膜的針頭的穿刺力道為0.08±0.02(N)、摩擦力為0.026±0.003(N)。

承上述，當針頭在離開該溫體豬肉組織時鍍有金屬玻璃薄膜的針頭相較于未處理和其他薄膜，產(chǎn)生極少的組織沾黏現(xiàn)象。此外，當針頭鍍金屬玻璃薄膜后，只需一半的力量即能戳入相同深度豬肉，進而可減少肌肉拉扯而使疼痛感降低，并達到提高耐用性，降低組織沾附于表面的效果。

請參閱圖4，根據(jù)本發(fā)明部分實施例的金屬玻璃薄膜摩擦系數(shù)試驗分析圖。如圖4所示，在摩擦系數(shù)試驗中，比較數(shù)種不同材料的鍍膜針頭經(jīng)過鉆石 壓痕器進行刮痕測試后所計算出的摩擦系數(shù)分析圖，其中，S1表示未鍍膜的針頭、S2表示純鈦硬膜的針頭、S3表示氮化鈦陶瓷硬膜的針頭、S4表示本發(fā)明的鈦基金屬玻璃薄膜的針頭，Y軸表示摩擦系數(shù)；X軸表示刮痕長度，以微米(μm)為單位。

承上述，未鍍膜的針頭的摩擦系數(shù)為0.36；純鈦硬膜的針頭的摩擦系數(shù)為0.39；氮化鈦陶瓷硬膜的針頭的摩擦系數(shù)為0.23；鈦基金屬玻璃薄膜的針頭的摩擦系數(shù)為0.07。鍍有本發(fā)明的鈦基金屬玻璃薄膜后，摩擦系數(shù)由未鍍膜的針頭的0.36降低到0.07，比起其他鍍層如純金屬鈦或氮化鈦陶瓷硬膜，效果極為明顯。結晶形態(tài)的純鈦與氮化鈦陶瓷硬膜并無明顯降低不銹鋼針頭表面摩擦系數(shù)，而鈦基金屬玻璃薄膜明顯降低摩擦系數(shù)，因其非晶體結構薄膜表面較其余結晶薄膜來的平整及較低的表面能，因此在穿刺實驗中能明顯降低穿刺力道并降低與物體的沾黏。

請參閱表1，記錄接觸角試驗中所量測計算出的數(shù)種不同材料的鍍膜針頭的表面能。如表1所示，未鍍膜的針頭的表面能為39.8毫牛頓/米；純鈦硬膜的針頭的表面能為37.2毫牛頓/米；氮化鈦陶瓷硬膜的針頭的表面能為33.1毫牛頓/米；鈦基金屬玻璃薄膜的針頭的表面能為26.9毫牛頓/米。鍍有本發(fā)明的鈦基金屬玻璃薄膜后，表面能由未鍍膜的針頭的39.8毫牛頓/米降低到26.9毫牛頓/米，比較其他鍍層如純金屬鈦或氮化鈦陶瓷硬膜，效果極為明顯。結晶形態(tài)的純鈦與氮化鈦陶瓷硬膜并無明顯降低不銹鋼針頭表面能，而鈦基金屬玻璃薄膜明顯降低表面能，因其薄膜表面為非晶體結構，因此在穿刺實驗中能明顯降低穿刺力道及降低摩擦是數(shù)并降低與物體的沾黏。

表1

透過上述所呈現(xiàn)的各種實驗數(shù)據(jù)，可進一步地得知本發(fā)明所提出的Ti₄₀Zr₁₀Cu₃₇Nb₇Co₇的金屬玻璃薄膜1，可降低該針頭的表面摩擦力及表面粗糙度，并增加該針頭的硬度，以及有效減少組織沾黏，進而提高耐用性；此外，能有效的保護針頭避免在重復使用過程中快速的鈍化，也減少注射過程中的疼 痛感。

雖然本發(fā)明已以實施方式揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉此技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內，當可作各種的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍當視所附的權利要求書所界定的范圍為準。