金属玻璃及金属玻璃合金镀膜切割器具锐度提升的方法

摘要

本发明是有关于一种镀有金属玻璃镀膜的切割器具、金属玻璃切割器具、及其制备方法。本发明镀有金属玻璃镀膜的切割器具包括：一金属材质切割体，该切割体具有一锋利部位；以及一配置于该切割体表面的金属玻璃镀膜，且该镀膜的组成如式1或式2所示，[式1](ZraCubNicAld)100-xSix，其中，45＝＜a＝＜75，25＝＜b＝＜35，5＝＜c＝＜15，5＝＜d＝＜15，0.1＝＜x＝＜10，[式2](ZreCufAggAlh)100-ySiy，其中，35＝＜e＝＜55，35＝＜f＝＜55，5＝＜g＝＜15，5＝＜h＝＜15，0.1＝＜y＝＜10。本发明的切割器具相比于市售切割器具有更高的锐利度。

说明书

技术领域

本发明是关于一种镀有金属玻璃合金镀膜的切割器具及其制备方法、 一种金属玻璃切割器具及其制备方法，尤指一种适用于刀子、锯子、刀片、 或刀轮等的镀有金属玻璃合金镀膜的切割器具及其制备方法、及金属玻璃 切割器具及其制备方法。

背景技术

刀具、锯子等切割器具的应用范围非常广泛，例如烹调用刀具、手术 刀具、军用刀具、美术用刀具、工业用刀具、木工锯子、医疗用锯子、金 属切割锯子等。而制作切割器具的材料包括有不锈钢、陶瓷、高碳钢、钨 钢等。目前市面上医用切割器具大部分是以麻田散铁型不锈钢所制成，其 主要的特点为取得便利、易于制造且成本低廉，因此被大量使用于医用手 术刀具与器械。

一般对于切割器具所要求的特性例如，具有某种程度的硬度、锐利度、 耐酸碱性、及抗腐蚀性、且不易沾黏，此外，为了提升商业价值，切割器 具还必须易于生产制造、以及具有低材料成本。

关于切割器具锐利度的评估，可通过实验测试并计算刀具锐度指标 (Blade Sharpness Index，BSI)来达成(C.T.McCarthy，M.Hussey，M.D. Gilchrist.“On the sharpness of straight edge blades in cutting soft solids：Part I -indentation experiments”，Engineering Fracture Mechanics，vol.74， p.2205-2224，2007)。锐利度可影响切割器具的切割效果，例如，当提升 手术刀的锐利度时，手术切割产生的伤口可越平整，可使得术后愈合时间 缩短。

而为了符合医疗以及生活及工业的各种用途，本领域则需要开发出新 的材料，使可制备出具有好的锐利度的切割器具，并同时具有低生产材料 成本等优点。

发明内容

借此，本发明提供了一种镀有金属玻璃合金镀膜的切割器具，包括： 一切割体，该切割体具有一锋利部位且该切割体的材质是金属；以及一金 属玻璃合金镀膜，该金属玻璃合金镀膜配置于该切割体的表面，且该金属 玻璃合金镀膜的组成如式1或式2所示，

[式1](Zr_aCu_bNi_cAl_d)_100-xSi_x，

其中，45＝＜a＝＜75，25＝＜b＝＜35，5＝＜c＝＜15，5＝＜d＝＜15，0.1＝＜x＝＜10，

[式2](Zr_eCu_fAg_gAl_h)_100-ySi_y，

其中，35＝＜e＝＜55，35＝＜f＝＜55，5＝＜g＝＜15，5＝＜h＝＜15，0.1＝＜y＝＜10。

本发明中，上述[式1]所示的金属玻璃合金镀膜的组成为锆基金属玻 璃；而[式2]所示的金属玻璃合金镀膜的组成为锆铜基金属玻璃。

金属玻璃(Metallic Glass)是指金属中原子的排列方式缺乏长程有序 (long-range order)的规则，而仅是以短程有序(short-range order)或无 序的方式排列，此种原子排列形式和具有长程有序的金属有明显不同。金 属玻璃具有非常好的工程性能，如热稳定性好、高抗拉强度、高弹性能、 相当高的冲击韧性、非常好的耐蚀性及非常好的磁性特性(Fe，Co基合 金)。尤其是锆基金属玻璃的抗拉强度及维氏硬度分别可达到1600～1800 MPa及500～650，且其比重仅有5.9～6.7kg/l。另一方面，金属玻璃镀膜可 以提升医用器械的耐蚀性，一般而言，材料的腐蚀都起始于缺陷，如：晶 界处，这是由于晶界处的化学活性较强，但是金属玻璃具有无晶界、差排 等晶体缺陷的优势，在腐蚀环境中具有较佳的耐蚀功能。

镀覆了金属玻璃镀膜的手术刀片，其表面粗糙度会降低，可减少使用 时的摩擦力，且切面平整，有利于显微神经接合手术的术后复原，经过发 明人实验结果显示，刀锋锐利指数方面，金属玻璃与金属玻璃镀膜手术刀 较市售现行手术刀可提升约30％锐利度，是一理想的医用切割器具材料。

本发明的镀有金属玻璃合金镀膜的切割器具，是在一般切割体表面镀 上金属玻璃合金，以提高切割器具地锐利度。因此，当本发明的切割器具 应用于手术切割时，由于手术刀片表面镀覆了金属玻璃镀膜，可降低表面 粗糙度，减少使用时的摩擦力，可使切面更平整，有利于如神经接合等手 术的术后复原，使术后愈合时间缩短。且经由实验测试证实，本发明的金 属玻璃合金镀膜具有优秀的附着性，因此不易剥落，具有长的使用寿命。 此外，还通过实验测试证实，本发明的金属玻璃合金镀膜可提升切割器具 的硬度。

本发明的镀有金属玻璃合金镀膜的切割器具中，该镀有金属玻璃合金 镀膜的切割器具的刀锋锐利指数(blade sharpness index，BSI)相比于市售 手术刀锐度提升30％，例如刀锋锐利指数为0.2-0.28。

本发明的镀有金属玻璃合金镀膜的切割器具中，当该金属玻璃合金镀 膜的组成如式1所示时(即，锆基金属玻璃合金镀膜)，该镀有金属玻璃 合金镀膜的切割器具的刀锋锐利指数优选为0.23-0.28，例如，0.25。

本发明的镀有金属玻璃合金镀膜的切割器具中，当该金属玻璃合金镀 膜的组成如式2所示时(即，锆铜基金属玻璃合金镀膜)，该镀有金属玻 璃合金镀膜的切割器具的刀锋锐利指数优选为0.2-0.25，例如，0.23。

本发明的镀有金属玻璃合金镀膜的切割器具中，该金属玻璃合金镀膜 的厚度优选为100nm-500nm，例如200nm。

本发明的镀有金属玻璃合金镀膜的切割器具中，该切割体与该金属玻 璃合金镀膜之间优选可还包括一缓冲层。缓冲层可用于增加金属玻璃合金 镀膜与切割体间的附着性。

本发明的镀有金属玻璃合金镀膜的切割器具中，该缓冲层的厚度优选 为10nm-100nm，例如50nm。

本发明的镀有金属玻璃合金镀膜的切割器具中，该缓冲层的材质优选 为钛。

本发明的镀有金属玻璃合金镀膜的切割器具中，该切割器具优选为手 术刀片、骨锯片、及其应用的器械。也可以应用于民生或军事用品，例如： 烹调用刀具、军用刀具、美术用刀具、工业用刀具、木工锯片、金属切割 锯片等。

本发明的镀有金属玻璃合金镀膜的切割器具，其中，该镀有金属玻璃 合金镀膜的切割器具的硬度值优选为700Hv-800Hv，优选为700-750Hv， 例如725Hv或740Hv。

本发明的镀有金属玻璃合金镀膜的切割器具中，该[式1]优选为 (Zr₅₃Cu₃₀Ni₉Al₈)_99.5Si_0.5；该[式2]优选为(Zr₄₂Cu₄₂Al₈Ag₈)_99.5Si_0.5。

本发明另提供一种溅射金属玻璃合金镀膜于一切割体表面的方法，包 括步骤：(A)提供一金属玻璃靶材，该金属玻璃靶材的组成如式1或式2 所示；以及(B)以该金属玻璃靶材作为阴极，溅射一金属玻璃合金镀膜 于该切割体表面；其中，

[式1](Zr_aCu_bNi_cAl_d)_100-xSi_x，

其中，45＝＜a＝＜75，25＝＜b＝＜35，5＝＜c＝＜15，5＝＜d＝＜15，0.1＝＜x＝＜10，

[式2](Zr_eCu_fAg_gAl_h)_100-ySi_y，

35＝＜e＝＜55，35＝＜f＝＜55，5＝＜g＝＜15，5＝＜h＝＜15，0.1＝＜y＝＜10。

本发明中，上述[式1]所示的金属玻璃合金镀膜的组成为锆基金属玻 璃；而[式2]所示的金属玻璃合金镀膜的组成为锆铜基金属玻璃。

通过本发明的溅射金属玻璃合金镀膜于一切割体表面的方法，可在一 切割体的表面形成一金属玻璃合金镀膜，使提高该切割体地锐利度。使得 该经由本发明的方法在表面形成有金属玻璃合金镀膜的切割体应用于手 术切割时，由于手术刀片表面镀覆了金属玻璃镀膜，可降低表面粗糙度， 减少使用时的摩擦力，可使切面更平整，有利于如神经接合等手术的术后 复原，使术后愈合时间缩短。且经由实验测试证实，本发明的金属玻璃合 金镀膜具有优秀的附着性，因此不易剥落，具有长的使用寿命。此外，还 通过实验测试证实，本发明的金属玻璃合金镀膜可提升切割器具的硬度。

本发明的溅射金属玻璃合金镀膜于一切割体表面的方法，其中，该金 属玻璃靶材优选可经由以下步骤制得：(A1)将如式1或式2所示的组成 的合金原料经熔炼(例如，电弧熔炼)形成一铸锭(ingot)；(A2)将该融 熔态铸锭进行真空吸铸并冷却(例如水冷)制成板材；(A3)再加工该板 材，以形成一金属玻璃靶材。

本发明的溅射金属玻璃合金镀膜于一切割体表面的方法，其中，该步 骤(A2)的冷却为急速冷却。

本发明的溅射金属玻璃合金镀膜于一切割体表面的方法，其中，该方 法优选可用于提升该切割体地锐利度。

本发明的溅射金属玻璃合金镀膜于一切割体表面的方法，其中，该步 骤(B)中，该金属玻璃合金镀膜的厚度优选为100nm-500nm，例如，200nm。

本发明的溅射金属玻璃合金镀膜于一切割体表面的方法，其中，该步 骤(B)之前，优选可还包括一步骤(B0)：形成一缓冲层于该一切割体的 表面。其中，该缓冲层的材质优选为钛。其中，该缓冲层的厚度优选为 10nm-l00nm，例如50nm。

本发明的溅射金属玻璃合金镀膜于一切割体表面的方法，其中，该步 骤(B)之前，该切割体可预先经由表面处理，该表面处理优选可包括选 自由：研磨抛光、电解抛光、及其组合所组成的群组。

本发明的溅射金属玻璃合金镀膜于一切割体表面的方法，其中，该步 骤(B)中，该溅射步骤优选为在一气体压力为1×10^-4Pa-1×10^-2Pa的条 件下进行。

本发明的溅射金属玻璃合金镀膜于一切割体表面的方法，其中，该步 骤(B)中，该溅射步骤优选为在一惰性气体或氮气环境中进行。

本发明的溅射金属玻璃合金镀膜于一切割体表面的方法中，该[式1] 优选为(Zr₅₃Cu₃₀Ni₉Al₈)_99.5Si_0.5；该[式2]优选为(Zr₄₂Cu₄₂Al₈Ag₈)_99.5Si_0.5。

本发明还提供一种金属玻璃切割器具，包括一切割体，该切割体具有 一锋利部位，且该切割体的材质为一金属玻璃，且该金属玻璃的组成如式 1或式2所示，

[式1](Zr_aCu_bNi_cAl_d)_100-xSi_x，

其中，45＝＜a＝＜75，25＝＜b＝＜35，5＝＜c＝＜15，5＝＜d＝＜15，0.1＝＜x＝＜10，

[式2](Zr_eCu_fAg_gAl_h)_100-ySi_y，

其中，35＝＜e＝＜55，35＝＜f＝＜55，5＝＜g＝＜15，5＝＜h＝＜15，0.1＝＜y＝＜10。

在此，[式1]所示的金属玻璃的组成为锆基金属玻璃；而[式2]所示的 金属玻璃的组成为锆铜基金属玻璃。

本发明的切割器具其使用金属玻璃(锆基金属玻璃或锆铜基金属玻 璃)作为切割体(本体)的材料，可在抛光处理后得一锋利刀刃，因此不 需再经镀膜，即可具有优秀的锐利度(具有很好的刀具锐度指标(BSI) 值)、以及硬度，因此，当本发明的切割器具应用于手术切割时，由于表 面粗糙度低，使用时的摩擦力低，可使切面更平整，有利于如神经接合等 手术的术后复原，使术后愈合时间缩短。此外，也可以应用于民生或军事 用品，例如：烹调用刀具、军用刀具、美术用刀具、工业用刀具、木工锯 片、金属切割锯片等，使发挥优秀的切割效率。

金属玻璃(Metallic Glass)是指金属中原子的排列方式缺乏长程有序 (long-range order)的规则，而仅是以短程有序(short-range order)或无 序的方式排列，此种原子排列形式和具有长程有序的金属有明显不同。金 属玻璃具有非常好的工程性能，如热稳定性好、高抗拉强度、高弹性能、 相当高的冲击韧性、非常好的耐蚀性及非常好的磁性特性(Fe，Co基合 金)。尤其是锆基金属玻璃的抗拉强度及维氏硬度分别可达到1600～1800 MPa及500～650，且其比重仅有5.9～6.7kg/l。另一方面，金属玻璃镀膜可 以提升医用器械的耐蚀性，一般而言，材料的腐蚀都起始于缺陷，如：晶 界处，这是由于晶界处的化学活性较强，但是金属玻璃具有无晶界、差排 等晶体缺陷的优势，在腐蚀环境中具有优选的耐蚀功能。

本发明的金属玻璃切割器具，其中，该切割体的硬度值优选为500 Hv-600Hv，例如550Hv或570Hv。

本发明的金属玻璃切割器具，其中，该切割体的刀锋锐利指数优选为 0.25-0.30。

本发明的金属玻璃切割器具，其中，当该金属玻璃的组成如式1所示 时，该切割体的刀锋锐利指数优选为0.25-0.30，例如0.26。

本发明的金属玻璃切割器具，其中，当该金属玻璃的组成如式2所示 时，该切割体的刀锋锐利指数优选为0.25-0.30，例如0.25。

本发明的金属玻璃切割器具，其中，该切割器具优选为刀子、锯子、 刀片、或刀轮。

本发明的切割器具中，该[式1]优选为(Zr₅₃Cu₃₀Ni₉Al₈)_99.5Si_0.5；该[式 2]优选为(Zr₄₂Cu₄₂Al₈Ag₈)_99.5Si_0.5。

本发明又提供一种金属玻璃切割器具的制备方法，包括步骤：(A)将 如式1或式2所示的组成的合金原料加热(例如，以电弧熔炼)使熔融混 合形成一铸锭(ingot)；(B)将该融熔态的铸锭进行真空吸铸并急速冷却 使形成一金属玻璃板材；以及(C)再加工(例如，机械加工方式)该金 属玻璃板材，而得到一具有一锋利部位的切割体；其中，

[式1](Zr_aCu_bNi_cAl_d)_100-xSi_x，

其中，45＝＜a＝＜75，25＝＜b＝＜35，115＝＜c＝＜15，5＝＜d＝＜15，0.1＝＜x＝＜10，

[式2](Zr_eCu_fAg_gAl_h)_100-ySi_y，

其中，35＝＜e＝＜55，35＝＜f＝＜55，5＝＜g＝＜15，5＝＜h＝＜15，0.1＝＜y＝＜10。

在此，[式1]所示的金属玻璃的组成为锆基金属玻璃；而[式2]所示的 金属玻璃的组成为锆铜基金属玻璃。

通过本发明的方法所制得的金属玻璃切割器具以金属玻璃(锆基金属 玻璃或锆铜基金属玻璃)做成切割体，相比于现有技术所制得的切割器具， 本发明的金属玻璃切割器具可在抛光处理后得一锋利刀刃，而具有优秀的 锐利度(具有很好的刀具锐度指标(BSI)值)、以及硬度，因此，当本发 明的金属玻璃切割器具应用于手术切割时，可使切面更平整，有利于如神 经接合等手术的术后复原，使术后愈合时间缩短。

本发明的金属玻璃切割器具的制备方法中，该步骤(C)中，该金属 玻璃板材优选可通过切割而成形。

本发明的金属玻璃切割器具的制备方法中，该[式1]优选为 (Zr₅₃Cu₃₀Ni₉Al₈)_99.5Si_0.5；该[式2]优选为(Zr₄₂Cu₄₂Al₈Ag₈)_99.5Si_0.5。

本发明的金属玻璃切割器具的制备方法中，该步骤(B)中急速冷却 优选是通过水冷(例如，在水冷式铜模中急速冷却)进行。

附图说明

图1为本发明实施例3的锆基金属玻璃合金切割器具的X射线衍射分析 结果图。

图2为本发明实施例4的锆铜基金属玻璃合金切割器具的X射线衍射分 析结果图。

图3是本发明实施例1的锆基金属玻璃合金镀膜的切割器具的X射线衍 射分析结果图。

图4是本发明实施例2的镀有锆铜基金属玻璃合金镀膜的切割器具的X 射线衍射分析结果图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实 施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

以下是通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人 员可由本说明书所公开的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。下列 特定具体实施例仅解释为说明性，无论以任何方式都不限制本发明的其余 内容。对本发明中配方的形式与细节的省略、修饰、减损、与改变，在不 背离本发明的精神与范畴下，均可由本领域技术人员加以进行。

[实施例1]镀有锆基金属玻璃合金((Zr₅₃Cu₃₀Ni₉Al₈)_99.5Si_0.5)的切 割器具的制备

1.靶材的制备

将合金原料按照组成比例((Zr₅₃Cu₃₀Ni₉Al₈)_99.5Si_0.5)配制后，将合 金原料在氩气保护气氛下(分压约为200torts)以电弧熔炼的方式(氩焊 机厂牌型号：Lincoln electric INVERTEC V450-PRO)，进行合金熔炼形成 圆形铸锭(ingot)。

将熔炼完成的铸锭表面进行清洁(例如，以喷砂机将氧化层去除，并 将铸锭放入装有酒精的烧杯内，以超音波震荡清洁表面残留物)，并将完 成清洁后的铸锭放入真空吸铸熔炼炉中，在高纯度氩气的保护下进行真空 吸铸，并搭配恒温控制系统控制铜模温度，快速冷却后得到一金属玻璃板。 接着，利用线切割(Wire-Cut EDM)将合金板切割成直径约2时大小的靶 材，即完成本实施例的金属玻璃靶材的制备。

2.溅射锆基金属玻璃合金镀膜

取一市售手术刀作为基材，在该手术刀的切割部位表面镀上一层厚度 约为50nm的缓冲层，缓冲层的材料主要为金属钛。

接着，以金属玻璃靶材为阴极，镀有缓冲层的手术刀作为阳极，使用 直流磁控溅射机(DC Magnetron Sputter)，将溅射机腔体抽至真空度为约 1×10^-4Pa-1×10^-2Pa，充入氩气气体并施加直流高电压进行溅射，以溅射 锆基金属玻璃合金镀膜((Zr₅₃Cu₃₀Ni₉Al₈)_99.5Si_0.5)于缓冲层表面，其镀 膜厚度为200nm，如此则完成本实施例的镀有金属玻璃合金镀膜的切割器 具。

[实施例2]镀有锆铜基金属玻璃合金((Zr₄₂Cu₄₂Al₈Ag₈)_99.5Si_0.5)的 切割器具的制备

首先，除了需将组成比例改为((Zr₄₂Cu₄₂Al₈Ag₈)_99.5Si_0.5)以外，以 如同实施例1中步骤1.靶材的制备中所描述的相同方法制备锆铜基金属玻 璃合金靶材。

接着，取市售手术刀，以如同实施例1中步骤2.所描述的相同方法，使 用本实施例的锆铜基金属玻璃合金靶材进行溅射，而得到本实施例的镀有 锆铜基金属玻璃合金镀膜的切割器具。

[实施例3]锆基金属玻璃合金((Zr₅₃Cu₃₀Ni₉Al₈)_99.5Si_0.5)切割器具(刀 具)

将合金原料按照组成比例((Zr₅₃Cu₃₀Ni₉Al₈)_99.5Si_0.5)配制后，将合 金原料在氩气保护气氛下(分压约为200torrs)以电弧熔炼的方式(氩焊 机厂牌型号：Lincoln electric INVERTEC V450-PRO)，进行合金熔炼形成 圆形铸锭(ingot)。

将熔炼完成的铸锭表面进行清洁(例如，以喷砂机将氧化层去除，并 将铸锭放入装有酒精的烧杯内，以超音波震荡清洁表面残留物)，并将完 成清洁后的铸锭放入真空吸铸熔炼炉中，在高纯度氩气的保护下进行真空 吸铸，并搭配恒温控制系统控制铜模温度，快速冷却后得到一金属玻璃板。 接着，利用线切割切出刀具的外型，之后使用研磨机研磨至0.38mm的厚度， 再经由刀锋加工，使刀锋锐利。最后，再以0.05μm粒度的氧化铝粉悬浮液 抛光，而得到本实施例的切割器具(刀具)。

[实施例4]锆铜基金属玻璃合金((Zr₄₂Cu₄₂Al₈Ag₈)_99.5Si_0.5)切割器具 (刀具)

除了需将组成比例改为((Zr₄₂Cu₄₂Al₈Ag₈)_99.5Si_0.5)以外，以如同实 施例3中所描述的相同方法制备本实施例的锆铜基合金切割器具(刀具)。

[测试例1]能量分散质谱仪(Energy dispersive spectrometry，EDS)分 析

取实施例1、2、3、4的镀有锆基金属玻璃合金镀膜的切割器具、镀有 锆铜基金属玻璃合金镀膜的切割器具、锆基金属玻璃合金切割器具、以及 锆铜基金属玻璃合金切割器具分别进行能量分散质谱仪分析，所得到的结 果如下表1所示。

其中，由于硅含量只有0.5at.％，因为含量过少使EDS侦测不到硅元素， 但其它元素如锆元素、铝元素、铜元素、镍元素、银元素所测得的结果都 在合理范围之内。

表1

[测试例2]X射线衍射分析(XRD)

利用X射线衍射分析仪(Shimadzu XRD-6000)衍射，鉴定晶体结构 与特性。其中，X射线衍射的散射角2θ范围从20度至80度，扫描速率为 4°/min。

图1至图4分别为实施例3、4、1、2的锆基金属玻璃合金切割器具、锆 铜基金属玻璃合金切割器具、镀有锆基金属玻璃合金镀膜的切割器具、以 及镀有锆铜基金属玻璃合金镀膜的切割器具的X射线衍射分析结果图。由 图1、2中可看到，实施例3、4的金属玻璃合金镀膜仅在低角度(2θ＝30°-50°) 具有一宽广的衍射峰，其余部分没有特别尖锐(sharp)的衍射峰，因此可 知实施例3、4的刀具都为金属玻璃材质。

而图3、4为实施例1、2的镀有锆基金属玻璃合金镀膜的切割器具、以 及镀有锆铜基金属玻璃合金镀膜的切割器具的X射线衍射分析结果图。由 图3、4可看出其都分别具有一个较明显的结晶峰(2θ＝44.67°、65.02°)，而 此结晶峰经由与JPCDS CARD比对，推测为切割体(即，市售手术刀)本 身的结晶峰。详细地说，X射线穿透金属玻璃合金镀膜，打到内部切割体 所得到的吸收峰。而将此吸收峰扣除后，则无其它尖锐的衍射峰存在。因 此，可证实实施例1、2的合金镀膜都为金属玻璃镀膜。

金属玻璃(amorphous metals)是指金属原子的排列方式缺乏连续规则 性的长程排列，而仅以间断短程有序方式排列。金属玻璃又称为液态金属 (liquid metals)或非结晶金属(non-crystalline metals)，又因为这种缺乏 连续规则性长程排列的规则性的特质与玻璃的结构相似，所以又被称为玻 璃化金属(glassy metals)或金属玻璃(metallic glass)。当合金液由高温缓 慢冷却凝固时，通常会形成具连续规则性长程排列的结晶固体，但若是以 极快的冷却速率(约10⁶～10¹⁰K/sec)冷却，则可生成无序原子排列的金属 玻璃。且因为这种特殊的金属玻璃结构，使金属玻璃在低角度(2θ＝30～50 度)的X-ray衍射图下具有一宽广的衍射峰，故有别于结晶物体的衍射峰图。

本测试例通过X射线衍射分析证实出实施例1、2、3、4的金属玻璃合 金镀膜及金属玻璃切割器具都呈现金属玻璃状态。

[测试例3]薄膜刮痕附着力试验

本测试例取实施例1、2的镀有锆基金属玻璃合金镀膜的切割器具、以 及镀有锆铜基金属玻璃合金镀膜的切割器具分别进行刮痕测试。是使用刮 痕试验机(J&L Tech Scratch Tester)，将实施例1、2的镀有金属玻璃的切割 器具固定于铝块上进行测试。

附着力的取得方法是经由：通过薄膜刮痕测试得到曲线图，将摩擦力 数据平滑化(smoothing)后，取一次微分(differentiate)，其最大 值所对应的负载值就是破坏薄膜所需的力(即，临界荷重： L_c)。

本测试例中，测试结果经由计算后，所得到实施例1、2的镀有锆基金 属玻璃合金镀膜的切割器具、以及镀有锆铜基金属玻璃合金镀膜的切割器 具的附着力分别为53N与60N。借此可看出，本发明的锆铜基薄膜附着力 高于锆基薄膜，而附着力越高表示附着性质越好，薄膜越不容易剥落。

[测试例4]硬度测量

1.纳米压痕技术测量(Nano-indentation test)

取实施例1、2的镀有锆基金属玻璃合金镀膜的切割器具、以及镀有锆 铜基金属玻璃合金镀膜的切割器具、以及市售手术刀分别进行测试。在此， 采用纳米压痕测试仪(Nanoindenter，TriboLab，Hysitron，USA)做测试， 压痕深度(约30nm)不超过膜厚的1/10，在镀膜上均匀施打五点，所得数 据经取平均值后得到薄膜的硬度值。可以得到实施例1、2的锆基、锆铜基 金属玻璃合金镀膜、以及市售手术刀的硬度值分别为724+8.2Hv、742.3±7.6 Hv、760.7±10.9Hv。

2.微小维克氏硬度测试

取实施例3、4的锆基金属玻璃合金切割器具、锆铜基金属玻璃合金切 割器具、以及市售手术刀进行测试。在此，采用微小维克氏硬度测量仪进 行测量，荷重为500g，荷载时间(loading time)为12秒。所得到的实施例 3、4、以及市售手术刀的硬度结果分别为538.9±14.5Hv、563.1±6.8Hv、 753.4±12.0Hv。

[测试例5]切削能力分析

取实施例1、2、3、4的镀有锆基金属玻璃合金镀膜的切割器具、镀有 锆铜基金属玻璃合金镀膜的切割器具、锆基金属玻璃合金切割器具、锆铜 基金属玻璃合金切割器具、以及市售手术刀分别进行切削能力分析。其是 通过将刀具固定于一夹具上，使其对橡皮垫进行切割，测量切削橡皮垫所 需的力。测试时，切削深度为10mm，切削速度为9mm/min，橡皮垫厚度 (t)为5mm。获得实验数据后，再经计算而得到刀具锐度指标(BSI)， 有关刀具锐度指标的计算方式可参考文献C.T.McCarthy，M.Hussey，M.D. Gilchrist.“On the sharpness of straight edge blades in cutting soft solids：Part I -indentation experiments”，Engineering Fracture Mechanics，vol.74， p.2205-2224，2007。

本测试例计算得到的刀具锐度指标，实施例1、2、3、4的镀有锆基金 属玻璃合金镀膜的切割器具、镀有锆铜基金属玻璃合金镀膜的切割器具、 锆基金属玻璃合金切割器具、锆铜金属玻璃基合金切割器具、以及市售手 术刀分别为0.25、0.23、0.26、0.25、0.335(如下表2所示)。

表2

 刀具锐度指标(BSI)   实施例1   0.25   实施例2   0.23   实施例3   0.26   实施例4   0.25   市售手术刀   0.335

由上测试结果可看出，本发明实施例1-4所制得的切割器具，其刀具 锐度指标都优于市售手术刀，也就是本发明实施例1-4所制得的切割器具 相比于市售手术刀具有更高的锐利度。因此，当本发明的切割器具应用于 手术切割时，可使伤口更平整，使术后愈合时间缩短。

综上所述，本发明的镀有金属玻璃合金镀膜的切割器具，是在一般切 割体表面镀上金属玻璃合金，使提高切割器具地锐利度。因此，当本发明 的切割器具应用于手术切割时，由于手术刀片表面镀覆了金属玻璃镀膜， 可降低表面粗糙度，减少使用时的摩擦力，可使切面更平整，有利于如神 经接合等手术的术后复原，使术后愈合时间缩短。且经由实验测试证实， 本发明的金属玻璃合金镀膜具有优秀的附着性(且锆铜基薄膜附着力高于 锆基薄膜)，因此不易剥落，具有长的使用寿命。此外，还通过实验测试 证实，本发明的金属玻璃合金镀膜可提升切割器具的硬度。

此外，本发明的使用金属玻璃所制得的切割器具，由于其材质为金属 玻璃(锆基金属玻璃或锆铜基金属玻璃)，因此不需再经镀膜即可具有优 秀的锐利度(具有很好的刀具锐度指标(BSI)值)、以及硬度，因此，当 本发明的切割器具应用于手术切割时，由于金属玻璃镀膜的切割器具或金 属玻璃切割器具表面粗糙度低，摩擦力小，可使切面更平整，有利于如神 经接合等手术的术后复原，使术后愈合时间缩短。此外，也可以应用于例 如手术刀具、骨锯片、及其应用的器械，或是可应用于民生或军用刀具， 例如：烹调用刀具、军用刀具、美术用刀具、工业用刀具、木工锯子、金 属切割锯子等作使用，使发挥优秀的切割效率。

上述实施例仅是为了方便说明而举例而已，本发明所主张的权利范围 自应以权利要求所述为准，而非仅限于上述实施例。