CN103101189A - 复合体的制备方法及该复合体 - Google Patents

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陈正士
林顺茂
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Hon Hai Precision Industry Co Ltd
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Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd
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Abstract

本发明提供一种金属与塑料的复合体的制备方法，其包括如下步骤：提供金属基体；对该金属基体进行表面处理使该金属基体表面形成若干纳米孔，该若干纳米孔的平均孔径为30~60nm；提供塑料件；将已造孔之金属基体进行加热后，施加压力于塑料件使塑料件与金属基体结合成一体。该方法工艺简单、绿色环保，由该方法制得的复合体的金属与塑料的结合强度高。本发明还提供由上述方法所制得的金属与塑料的复合体。

Description

复合体的制备方法及该复合体
技术领域
本发明涉及一种金属与塑料的复合体的制备方法及由该方法所制得的复合体。
背景技术
金属与树脂的复合体的制备方法，通常为：先对金属进行表面处理，使金属表面形成凹凸不平的孔洞结构；再将金属放入注塑成型模具中进行注塑成型塑件，使塑件形成于金属表面。然而，金属放入注塑成型设备中，容易发生磨损、刮擦，导致产品良率降低，且不利于生产的简化。
发明内容
鉴于此，有必要提供一种工艺简单的金属与塑料的复合体的制备方法。
另外，还有必要提供一种上述方法所制得的复合体。
一种金属与塑料的复合体的制备方法，其包括如下步骤：
提供金属基体；
对该金属基体进行表面处理使其表面形成若干纳米孔，该若干纳米孔的平均孔径为30~60nm；
提供塑料件；
对经上述处理的金属基体进行加热，施加压力将塑料件压向金属基体形成有若干纳米孔的表面，使塑料件面向金属基体的部分塑料流入到金属基体的纳米孔中而与金属基体结合成一体。
一种金属与塑料的复合体，其包括金属和形成于金属表面的塑料件，该金属基体与塑料件结合的表面形成有若干纳米孔，该若干纳米孔的平均孔径为30~60nm，该塑料件与金属基体结合的方式为对形成有纳米孔的金属基体进行加热，施加压力将塑料件压向金属基体形成有若干纳米孔的表面，使塑料件面向金属基体的部分塑料流入到金属基体的纳米孔中而与金属基体结合成一体。
一种金属与塑料的复合体，其包括金属和形成于金属表面的塑料件，该金属基体的表面还形成有金属氧化膜，该金属氧化膜的表面形成有若干纳米孔，该若干纳米孔的平均孔径为30~60nm，该塑料件与金属基体结合的方式为对形成有纳米孔的金属基体进行加热，施加压力将塑料件压向金属氧化膜形成有若干纳米孔的表面，使塑料件面向金属基体的部分塑料流入到金属氧化膜的纳米孔中而与金属基体结合成一体。
本发明所述复合体的制备方法，先对金属基体进行表面处理使其表面形成纳米多孔结构，然后将成型好的塑料件与加热后的金属基体压合成一体。该方法工艺简单、绿色环保，由该方法制得的复合体的金属与塑料的结合强度高，且可有效避免将金属基体放入注塑模具中进行注塑造成的磨损、刮擦。
附图说明
图1是本发明较佳实施方式的复合体的剖视示意图。
主要元件符号说明
复合体 100
金属基体 11
塑料件 13
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1，本发明一较佳实施方式的金属与塑料的复合体100的方法包括如下步骤：
(1)提供金属基体11，该金属基体11的材质可为不锈钢、铝或铝合金。
(2)对该金属基体11进行常规的脱脂除油处理。铝或铝合金材质的金属基体11还需进行碱咬等处理，以去除该金属基体11表面的氧化物杂质膜。
(3)对该金属基体11进行表面处理使该金属基体11表面形成若干纳米孔，该若干纳米孔的平均孔径为30~60nm。
当金属基体11的材质为铝或铝合金时，可采用阳极氧化处理使该金属基体11表面形成氧化铝膜，且该氧化铝膜表面形成若干纳米孔，以金属基体11为阳极，以不锈钢为阴极，使用浓度为10wt%~15wt%的硫酸溶液为反应液，反应液的温度控制不超过30°C，金属基体11表面的电流密度为1.8~2A/dm2，处理时间为4~6min。
当金属基体11的材质为不锈钢时，可采用电化学蚀刻使金属基体11表面形成若干纳米孔，以金属基体11为阴极，以石墨为阳极，采用含浓度为4wt%~7wt%的盐酸和浓度为12wt%~18wt%的三氯化铁的溶液作为反应液，反应液的温度控制不超过30°C，金属基体11表面的电流密度为2.0~3.5A/dm2，处理时间为3~5min。
可以理解的，对金属基体11进行的表面处理方式不限于上述的阳极氧化处理和电化学蚀刻，也可以为其他的处理方式，只要保证使该金属基体11表面形成若干纳米孔，该若干纳米孔的平均孔径为30~60nm即可。
(4)提供成型好的塑料件13。塑料件13的材质可选自聚苯硫醚(PPS)、尼龙、添加有玻璃纤维的聚苯硫醚(PPS)及添加有玻璃纤维的尼龙中的一种。
(5)对经上述处理的金属基体11进行加热至温度为250~300°C，以2~100MPa的压力将塑料件13压向金属基体11的形成有若干纳米孔的表面，保持压力的时间为0.5~3min，至塑料件13与金属基体11结合成一体。塑料件13与高温的金属基体11接触，塑料件13中与金属基体11接触的部分塑料将缓慢流入到金属基体11的纳米孔中。
请再次参阅图1，本发明一较佳实施方式的复合体100，其包括金属基体11及形成于金属基体11表面的若干塑料件13。该金属基体11表面形成有若干纳米孔，该若干纳米孔的平均孔径为30~60nm。该若干纳米孔的存在可使得所述塑料件13的部分塑料嵌入到该若干纳米孔中，从而使得塑料件13牢固地结合于金属基体11。
本发明所述复合体100的制备方法，先对金属基体11进行表面处理使其表面形成纳米多孔结构，然后将成型好的塑料件13与加热后的金属基体11压合成一体。该方法工艺简单、绿色环保，由该方法制得的复合体100金属与塑料的结合强度高，且可有效避免将金属基体11放入注塑模具中进行注塑造成的磨损、刮擦。

Claims (9)

1.一种金属与塑料的复合体的制备方法，其包括如下步骤：
提供金属基体；
对该金属基体进行表面处理使其表面形成若干纳米孔，该若干纳米孔的平均孔径为30~60nm；
提供塑料件；
对经上述处理的金属基体进行加热，施加压力将塑料件压向金属基体形成有若干纳米孔的表面，使塑料件面向金属基体的部分塑料流入到金属基体的纳米孔中而与金属基体结合成一体。
2.如权利要求1所述的金属与塑料的复合体的制备方法，其特征在于：对金属基体进行加热的步骤中，金属基体被加热至温度为250~300°C。
3.如权利要求1所述的金属与塑料的复合体的制备方法，其特征在于：施加于塑料件上的压力为2~100MPa。
4.如权利要求1所述的金属与塑料的复合体的制备方法，其特征在于：施加压力将塑料件压向金属基体的时间为0.5~3min。
5.如权利要求1所述的金属与塑料的复合体的制备方法，其特征在于：该塑料件的材质选自聚苯硫醚、尼龙、添加有玻璃纤维的聚苯硫醚及添加有玻璃纤维的尼龙中的一种。
6.如权利要求1所述的金属与塑料的复合体的制备方法，其特征在于：该金属基体的材质为不锈钢，对该金属基体进行表面处理的方式为电化学蚀刻，使该金属基体表面形成若干纳米孔。
7.如权利要求1所述的金属与塑料的复合体的制备方法，其特征在于：该金属基体的材质为铝或铝合金，对该金属基体进行表面处理的方式为阳极氧化处理，使该金属基体表面形成氧化膜，并使该氧化膜表面形成若干纳米孔。
8.一种金属与塑料的复合体，其包括金属和形成于金属表面的塑料件，其特征在于：该金属基体与塑料件结合的表面形成有若干纳米孔，该若干纳米孔的平均孔径为30~60nm，该塑料件与金属基体结合的方式为对形成有纳米孔的金属基体进行加热，施加压力将塑料件压向金属基体形成有若干纳米孔的表面，使塑料件面向金属基体的部分塑料流入到金属基体的纳米孔中而与金属基体结合成一体。
9.一种金属与塑料的复合体，其包括金属和形成于金属表面的塑料件，其特征在于：该金属基体的表面还形成有金属氧化膜，该金属氧化膜的表面形成有若干纳米孔，该若干纳米孔的平均孔径为30~60nm，该塑料件与金属基体结合的方式为对形成有纳米孔的金属基体进行加热，施加压力将塑料件压向金属氧化膜形成有若干纳米孔的表面，使塑料件面向金属基体的部分塑料流入到金属氧化膜的纳米孔中而与金属基体结合成一体。
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