[0001] 本发明属于机械技术领域，具体涉及一种多功能手杖及其加工工艺。

[0002] 钛是英国斯维雅舍尼克在1790年发现的，它以二氧化钛的形式存在于自然界。1940年维利格利姆．克罗尔利发明了镁还原四氯化钛工艺，1949年用该方法生产出1吨钛，
1951年达到500吨。到2007年，世界钛的产量超过1s万吨，创历史的最高纪录，其中中国的产量为45200吨。随着中国经济的发展，钛材己从航空材料、航天材料、海洋材料、化工材料向人们日常生活用材料发展，钛及钛合金将会得到更加快速的发展。钛及钛合金的主要特点为：(1)Lt强度高；钛合金的密度一般在4．5左右，纯钛的强度接近普通钢的强度，一些高强度钛合金超过了许多合金结构钢的强度。(2)热强度高；可在450～500℃的温度下长期工作。(3)抗蚀性好；钛合金在潮湿的大气和海水介质中工作，其抗蚀性远优于不锈钢；对点蚀、酸蚀、应力腐蚀的抵抗力特别强；对碱、氯化物、氯的有机物品、硝酸、硫酸等有优良的抗腐蚀能力。(4)低温性能好；钛合金在低温和超低温下，仍能保持其力学性能。低温性能好，间隙元素极低的钛合金。因此，钛合金也是一种重要的低温结构材料。(5)化学活性大；钛的化学活性大，与大气中O、N、H、CO、CO2、水蒸气、氨气等产生强烈的化学反应。(6)导热系数小、弹性模量小；钛的导热系数入=15.24W／(m.K)；由于钛金属重量轻、比强度高，在二战后很快就成为喷气飞机的结构件和太空飞行器的重要材料，被称为“太空金属”。另外，又由于它耐腐蚀性高、无磁、透声、抗裂、加工性好，钛也是优秀的舰船结构材料，被誉为“海洋金属”。随着各国军事工业的发展，钛的应用领域被不断的拓宽。迄今为止，钛已在航空、航天、核能、舰船等军事工程领域获得了广泛的应用，并成为重要的战略材料，被成为仅次于铁、铝的“第三金属”。在钢铁领域广泛使用的传统表面技术如表面热处理、堆焊、涂装、多层复合、热渗镀、着色、气相沉积、三束改性、转化膜、形变强化、热喷涂、化学镀、电镀等原则上可以用于钛及钛合金的表面处理。但需结合钛及钛合金的特点进行一定的创新。研究人员结合钛材的特点，将热渗镀、气相沉积、三束改性、转化膜、形变强化、热喷涂、化学镀、电镀等技术用于钛的表面处理，给钛材赋予了新的性能。

[0003] 随着户外运动不断普及，手杖作为徒步工具越来越受到消费者青睐，由于户外运动环境多变，现有市场上销售的手杖由杖杆和手柄组成。登山时使用手杖，可以减轻腿部压力，节省体力，加快登山速度。更重要的是，可以保护膝关节，减轻其磨损。此外，因为有手杖的支撑，可以有效地维持身体平衡，使登山更安全。手杖其应用范围主要集中于两种人群，一种是病人、老人等人群， 这类人群的身体较差，如行动不便、视力模糊等；另一种是户外旅行者，这类人群通常会于一些崎岖的山路上行走，具有较高的危险性。

[0004] 随着人们生活水平的提高和健康意识的加强，越来越多的非专业人士加入 到户外旅行的行列中来，在欣赏美丽风景的同时加强了身体锻炼深受欢迎的户外旅行地点多有山、水等自然景观，很多时候看上去非常平静，但此中潜藏的风险绝不可忽视。同时，现有的手杖功能过于单一，不适应目前户外等多变的环境需要，因此，设计一种多功能手杖成为目前本领域急需要解决的重要问题。

[0005] 针对现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种多功能手杖及其加工工艺。

[0006] 为了实现上述目的，本发明采取的技术方案是：一种多功能手杖，所述多功能手杖包括手柄、连接体、中间体和手杖尾部，其中，所述手柄通过连接体与中间体进行连接，所述中间体另外一端连接所述手杖尾部，所述手杖的材质为纯金属钛。

[0007] 所述手杖中间体设置有多功能控制系统。

[0008] 所述连接体设置有负离子发生器，所述负离子发生器与多功能控制系统连接。

[0009] 所述手杖尾部内设置有过滤体，所述过滤体为选自陶瓷基体的纳米无机薄膜，所述纳米无机薄膜能够允许液体通过。

[0010] 所述手柄设置有指纹检测模块，所述指纹检测模块与所述多功能控制系统连接。

[0011] 所述多功能手杖为可拆卸式的，所述手柄、连接体、中间体和手杖尾部均能拆卸更换。

[0012] 一种所述多功能手杖的加工工艺，所述加工工艺选自模具铸造或手工锻造，具体包括氧化、电镀、镀膜和淬火工艺。

[0013] 所述多功能手杖还包括电子点火装置、USB电源充电装置、寻找装置等。其中，所述电子点火装置设置多功能手杖尾部内壁，由开关通过多功能控制系统进行控制，所述电子点火装置为电热陶瓷；所述USB电源充电装置设置在手柄内，与智能控制系统和储能模块连接；可通过USB电源充电装置为多功能手杖进行充电或者数据的拷贝、操作系统的升级，以及多功能控制系统的设置；所述寻找装置设置在中间体内，与多功能控制系统连接，通过无线方式与手机、电脑等设备连接，进行多功能手杖位置的定位及发出寻找铃声。

[0014] 所述多功能手杖中间体内设置有多功能控制系统。所述多功能控制系统包括能量传输装置、储能模块、能量转化模块、智能处理模块。

[0015] 所述多功能手杖连接体内设置有负离子发生器，所述负离子发生器与多功能控制系统连接。所述负离子发生器采用全包密封结构，所述负离子发生器的负离子输出头采用镍铬合金线输出头。

[0016] 所述多功能手杖的钛金属材料表面涂覆一层吸热涂层，所述吸热涂层将吸收的热量通过能量转化装置和传输装置传递给储能模块进行能量储存，当电热陶瓷发热打火，USB充电等，储能模块将能量传递给电热陶瓷，辅助加热，或提供给充电装置进行充电，以达到节能的效果。

[0017] 所述过滤体为陶瓷基体，所述陶瓷基体上设置有纳米无机薄膜，所述纳米无机薄膜能够允许液体通过，所述纳米无机薄膜的厚度为5-10微米。所述纳米无机薄膜的原料组份及重量配比为：氧化铝10-15份、氧化硅5-10份、氧化钛1-5份、氧化钇稳定的氧化锆2-3份、碳化钛4-8份、活性炭纤维1-3份、氧化镁1-2份、氮化硼5-8份。

[0018] 在手杖的手柄部位设置有吸管，所述吸管的吸管口设置在手柄的的端部，不用的时候可以折叠隐藏在手柄体内，所述吸管的另一端设置与过滤体连接，在复杂条件下，手杖使用者可以通过吸管口的吮吸，将河流中的水经过滤体过滤后直接饮用。所述过滤体可以更换。

[0019] 所述指纹检测模块与所述多功能控制系统连接。

[0020] 一种所述多功能手杖的加工工艺，所述加工工艺选自模具铸造或手工锻造，具体包括氧化、电镀、镀膜和淬火工艺。

[0021] 多功能手杖还设置有空气、水质及人体健康指数检测装置，所述空气、水质及人体健康指数检测装置设置在连接体内，能够对经过过滤体的水质、使用者周边的控制质量以及手杖使用者的身体健康指数进行监测，并将监测数据发送给对应的接收显示装置，所述对应的接收显示装置包括手环、显示器、手机或者设置在多功能手杖上的显示装置。

[0022] 所述指纹检测模块进一步包括指纹扫描装置、指纹收集装置及指纹发送装置；当使用者用手接触手柄时，指纹扫描装置会对手部进行扫描，并存储到指纹收集装置中，通过指纹发送装置发送到智能处理模块。指纹扫描装置对使用者指纹进行扫描，并将扫描后的信息传输到指纹收集装置，进行信息的收集，所述指纹收集装置具有试剂检测模块，对使用者的指纹进行试剂检测，得出健康信息及DNA身份信息，并通过指纹信息发送装置发送到智能处理模块。智能处理模块通过对指纹信息的检测、处理和比对，确认使用者身份信息，并通过对指纹健康信息的处理，得到对使用者身体健康状况的初判信息，所述初判信息能够通过智能处理模块发送到对应的接收显示装置上，发送的方式包括蓝牙、wifi、红外、数据线和NFC等，所述对应的接收显示装置包括手环、显示器、手机或者设置在多功能手杖上的显示装置。

[0023] 所述指纹扫描装置包括设置在指纹上的无机非金属涂层，所述涂层的原料种类及重量份配比为：氧化硅50-60份、氧化硼1-5份、氧化钾5-10份、氧化钡15-20份、氧化锌4-6份、氧化钛1-5份、氧化铝1-5份、氧化钨1-3份。

[0024] 有益效果1、通过该手杖过滤体过滤的水质能够达到饮用水的标准；
2、通过图2-3可以看出，纳米无机膜的性能结构优异，能够有效的过滤掉水中的有害物质。
附图说明

[0025] 图1多功能手杖的结构示意图；图2是纳米无机薄膜的XRD图；
图3是纳米无机薄膜表面SEM×1000，150℃，24h。

[0026] 其中，1是手杖手柄；2是手杖连接体；3是中间体；4是手杖手杖尾部。

[0027] 实施例1所述过滤体为陶瓷基体，所述陶瓷基体上设置有纳米无机薄膜，所述纳米无机薄膜能够允许液体通过，所述纳米无机薄膜的厚度为5微米。所述纳米无机薄膜的原料组份及重量配比为：氧化铝10份、氧化硅5份、氧化钛1份、氧化钇稳定的氧化锆2份、碳化钛4份、活性炭纤维1份、氧化镁1份、氮化硼5份。

[0028] 所述指纹扫描装置包括设置在指纹上的无机非金属涂层，所述涂层的原料种类及重量份配比为：氧化硅50份、氧化硼1份、氧化钾5份、氧化钡15份、氧化锌4份、氧化钛1份、氧化铝1份、氧化钨1份。

[0029] 实施例2所述过滤体为陶瓷基体，所述陶瓷基体上设置有纳米无机薄膜，所述纳米无机薄膜能够允许液体通过，所述纳米无机薄膜的厚度为10微米。所述纳米无机薄膜的原料组份及重量配比为：氧化铝15份、氧化硅10份、氧化钛5份、氧化钇稳定的氧化锆3份、碳化钛8份、活性炭纤维3份、氧化镁2份、氮化硼8份。

[0030] 所述指纹扫描装置包括设置在指纹上的无机非金属涂层，所述涂层的原料种类及重量份配比为：氧化硅60份、氧化硼5份、氧化钾10份、氧化钡20份、氧化锌6份、氧化钛5份、氧化铝5份、氧化钨3份。

[0031] 实施例3所述过滤体为陶瓷基体，所述陶瓷基体上设置有纳米无机薄膜，所述纳米无机薄膜能够允许液体通过，所述纳米无机薄膜的厚度为8微米。所述纳米无机薄膜的原料组份及重量配比为：氧化铝12份、氧化硅6份、氧化钛3份、氧化钇稳定的氧化锆2份、碳化钛5份、活性炭纤维2份、氧化镁2份、氮化硼7份。

[0032] 所述指纹扫描装置包括设置在指纹上的无机非金属涂层，所述涂层的原料种类及重量份配比为：氧化硅57份、氧化硼4份、氧化钾6份、氧化钡19份、氧化锌5份、氧化钛2份、氧化铝2份、氧化钨2份。

[0033] 最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本申请所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本申请型的保护范围之中。