CN105500600B - 一种金属基体的表面处理方法和金属基体以及金属树脂复合体及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种金属基体的表面处理方法和由该方法制备的金属基体,金属树脂复合体及其制造方法,其中,该金属基体的表面处理的方法包括以下步骤:(1)采用硫酸、柠檬酸与磷酸中的两种或两种以上的混合酸液对金属基体进行预处理,形成表面具有不规则腐蚀孔洞的金属基体;(2)将经预处理后的金属基体放入碱性溶液中进行电化学腐蚀或者放入酸性溶液中进行化学浸泡。将经本发明的表面处理的金属基体放入模具中,用热塑性树脂组合物进行注塑,形成一体化的金属树脂复合体。实现了结合力优良的、且制造方法简单易行、成本低的金属树脂复合体的制造方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种金属基体的表面处理方法,以及经该表面处理后获得的金属基体,以及金属树脂复合体及其制造方法。
背景技术
目前,将金属(不锈钢)和树脂相结合的方法主要有两种:一种是利用胶粘剂,通过化学胶粘剂分别与不锈钢和树脂作用,从而将两者结合到一起;另一种是通过化学或电化学的方式,在不锈钢表面腐蚀出孔洞,再通过注塑将树脂与不锈钢结合到一起。
然而,采用胶粘剂的方法,结合力较差,不耐酸碱,且胶粘剂有一定的厚度,对于复杂形状区域不适用,且无法实现不锈钢与树脂的无缝结合;采用化学或电化学腐蚀的方式,有的会造成不锈钢表面的严重腐蚀,后续处理难以去除,不利于外观面的表面装饰;而有的腐蚀程度轻,导致其只能对特定的树脂有效,从而限制了其使用范围。
因此,如何对金属基体表面进行处理,以及对如何将金属(不锈钢)基体与树脂相结合制造金属(不锈钢)与树脂的复合体的研究越来越受到重视。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种金属基体的表面处理方法和由该方法制备的金属基体,以及提供了一种结合力优良的、且制造方法简单易行、成本低的金属树脂复合体及其制造方法。
为了实现上述目的,本发明提供了一种金属基体的表面处理方法,该方法包括以下步骤:
(1)采用硫酸、柠檬酸和磷酸中的两种或两种以上的混合酸液对金属基体进行预处理,形成表面具有不规则腐蚀孔洞的金属基体;
(2)将经预处理后的金属基体放入碱性溶液中进行电化学腐蚀或者放入酸性溶液中进行化学浸泡。
本发明还提供了一种由上述方法制备的金属基体。
本发明还提供了一种金属树脂复合体,该金属树脂复合体包括金属基体和与该金属基体表面结合的树脂层,其中,所述金属基体为本发明所述的金属基体。
本发明还提供了一种金属树脂复合体的制造方法,其中,该方法包括将金属基体放入模具中,用热塑性树脂组合物进行注塑,形成一体化的金属树脂复合体。
根据本发明提供的所述金属基体的表面处理方法,通过采用硫酸和磷酸的混合酸液对金属基体进行预处理,可以在金属基体表面形成不规则的腐蚀孔洞,孔洞深度较浅,容易通过机械打磨抛光的方法去除,有利于外观面的装饰,然后再将经预处理后的金属基体放入碱性溶液中进行电化学腐蚀或者放入酸性溶液中进行化学浸泡,可以在经预处理后的金属基体表面上形成含氧基团,从而提高两者的结合力,因此,将上述方法制备的金属基体放入模具中,用热塑性树脂组合物进行注塑,可以得到结合力优异的金属树脂复合体。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本发明,但并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1是根据本发明处理的金属基体,形成表面具有不规则腐蚀孔洞的金属基体的金相显微镜的照片;
图2是根据本发明制造的一体化的金属树脂复合体截面的金相显微镜的照片。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
本发明提供了一种金属树脂复合体的制造方法,该方法包括以下步骤:
(1)采用硫酸、柠檬酸和磷酸中的两种或两种以上的混合酸液对金属基体进行预处理,形成表面具有不规则腐蚀孔洞的金属基体;
(2)将经预处理后的金属基体放入碱性溶液中进行电化学腐蚀或者放入酸性溶液中进行化学浸泡。
根据本发明,所述金属基体可以为不锈钢基体。
根据本发明,在步骤(1)中,对金属基体进行预处理的条件包括:温度可以为20-90℃,时间可以为20-180min;优选地,所述预处理的条件包括:温度为30-80℃,时间为30-120min。
根据本发明,在步骤(1)中,以所述混合酸液的总重量为基准,所述硫酸的含量可以为3-50重量%,所述磷酸的含量可以为3-50重量%,所述柠檬酸的含量可以为3-50重量%;优选地,以所述混合酸液的总重量为基准,所述硫酸的含量为5-40重量%,所述磷酸的含量为5-40重量%,所述磷酸的含量可以为5-40重量%。
根据本发明,在步骤(2)中,所述碱性溶液的浓度可以为1-40重量%,优选为5-30重量%。
根据本发明,在步骤(2)中,所述碱性溶液可以为氢氧化钠、氢氧化钾、磷酸钠和柠檬酸钠中的一种或多种的溶液;在本发明中,所述氢氧化钠、所述氢氧化钾、所述磷酸钠和所述柠檬酸钠各自的具体浓度没有限定,只要满足由所述氢氧化钠、所述氢氧化钾、所述磷酸钠和所述柠檬酸钠中的一种或多种组成的碱性溶液的浓度为1-40重量%,优选为5-30重量%即可。
根据本发明,在步骤(2)的所述电化学腐蚀过程中,阴极没有具体限定,可以为本领域中常规使用的材料作为阴极,在本发明中,阴极可以优选为碳板,以预处理后得到的金属基体作为阳极。用所述碱性溶液对预处理后得到的金属基体进行电化学腐蚀的条件包括:施加的电压可以为1-10V,处理时间可以为0.5-30min。
根据本发明,在步骤(2)中,所述酸性溶液的浓度可以为1-40重量%,优选为5-30重量%。
根据本发明,在步骤(2)中,所述酸性溶液为磷酸、硫酸、硝酸和柠檬酸中的两种或两种以上的溶液;在本发明中,所述磷酸、所述硫酸、所述硝酸和所述柠檬酸各自的具体浓度没有限定,只要满足由所述磷酸、所述硫酸、所述硝酸和所述柠檬酸中的两种或两种以上组成的酸性溶液的浓度为1-40重量%,优选为5-30重量%即可。
根据本发明,在步骤(2)中,用所述酸性溶液对预处理后得到的金属基体进行化学浸泡的条件可以包括:温度为20-90℃,浸泡时间为3-180min。
本发明还提供了一种由上述方法制备的金属基体。
根据本发明,所述金属基体的表面上含有腐蚀孔洞,所述腐蚀孔洞的宽度可以为100-50000nm,深度可以为100-50000nm;在本发明中,在金属基 体上的腐蚀孔洞的大小不一,形状复杂,尺寸分布范围广;在本发明中,在金属基体上的孔洞的宽度是指在金属基体表面上形成的槽的宽度,同理,在金属基体上的孔洞的深度是指在金属基体表面上形成的槽的深度;以及在本发明中,在金属基体上的腐蚀孔洞的宽度以及深度分别指的是在金属基体上的腐蚀孔洞的宽度和深度的范围,即,所谓的宽度指的是最小的宽度与最大的宽度之间的范围,所谓的深度指的是最小的深度与最大得深度之间的范围。
根据本发明,所述金属基体为不锈钢基体,所述不锈钢基体表面含有氧元素,采用购自日本电子株式会社的型号为JSM-7600F的场发射扫描电镜及附件能谱仪对本发明制造的不锈钢与树脂的复合体的表面进行能谱分析,测试各主要的成分如Fe、Si、Ni、O的含量,其中,测得所述不锈钢基体的表层氧元素的质量百分含量明显增加,可以为1-10重量%。
本发明还提供了一种金属树脂复合体,该金属树脂复合体包括金属基体和与该金属基体表面相结合的树脂层,其中,所述金属基体为采用本发明上述方法制备的金属基体。
根据本发明,所述金属基体的表面上含有腐蚀孔洞,形成所述树脂层的树脂组合物填充于所述腐蚀孔洞中。
根据本发明,形成所述树脂层的树脂组合物为热塑性树脂组合物,所述热塑性树脂组合物可以含有50-95重量%的热塑性树脂和5-50重量%的纤维材料。
根据本发明,所述热塑性树脂可以为聚苯硫醚树脂(PPS)、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂、聚酰胺和聚碳酸酯中的一种或多种;所述纤维材料为陶瓷纤维、玻璃纤维、硅酸铝纤维和聚酯纤维中的一种或多种。
本发明还提供了一种金属树脂复合体的制造方法,其中,该方法包括将上述方法制备的金属基体放入模具中,用热塑性树脂组合物进行注塑,形 成一体化的金属树脂复合体。
根据本发明,所述注塑成型没有具体限定,可以采用本领域技术人员所公知的技术进行注塑即可;优选情况下,注塑参数为:注塑温度为300-320℃,注塑压力为2000-2200bar,保压压力为1600-1800bar,保压时间为1.5-2s。
根据本发明,所述热塑性树脂组合物的用量没有具体限定,可以根据模具的大小以及金属基体的大小,只要能够将金属基体与热塑性树脂组合物形成一体化金属树脂复合体即可。优选情况下,所述热塑性树脂组合物的用量与所述金属基体的用量的体积比可以为1:1。
根据本发明,在步骤(1)中,在对金属基体进行预处理之前,还可以对金属基体进行前处理;该前处理过程包括将金属基体切成15mm×80mm的长方形片状,再分别将该金属基体放入抛光机内打磨抛光,然后,再依次进行除油、水洗、喷砂、水洗以及烘干等过程。在本发明中,所述抛光机没有具体限定,可以为本领域技术人员常知的抛光机,以及对本发明的制造方法制造的金属树脂复合体进行抛光、除油、水洗、喷砂以及烘干都没有具体限定,可以为本领域技术人员所熟知的技术。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
在以下实施例和对比例中,根据场发射扫描电镜及附件能谱仪(购自日本电子株式会社,型号为JSM-7600F)对本发明制造的不锈钢与树脂的复合体的表面进行能谱分析,测试各主要的成分含量;根据万能材料试验机(购自英斯特,型号为3369)表征本发明制造的不锈钢与树脂的复合体的剪切力;所述聚苯硫醚树脂购自齐得工程塑料有限公司;所述聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂购自齐得工程塑料有限公司;所述玻璃纤维购自澳科玻璃纤维厂;所述陶瓷纤维购自澳科玻璃纤维厂;本发明所用的牌号为SUS304不锈钢板购自深圳市日美高工业科技有限公司,所述抛光机购自恒泰生产的型 号为883的抛光机。
制备例1
取厚度为1mm的SUS304不锈钢板,切成15mm×80mm的长方形片,将其放入抛光机内打磨抛光,然后,再依次进行除油、水洗、喷砂、水洗、80℃下烘干,制造得到不锈钢基体。
实施例1
本实施例用来说明本发明的金属基体的表面处理方法,由该方法制备的金属基体,以及金属树脂复合体及其制造方法。
将制备例1制备的不锈钢基体放入重量百分比为10重量%的硫酸和10重量%的磷酸的混合溶液中,在40℃下浸泡120min进行预处理,在不锈钢基体上形成不规则的腐蚀孔洞;然后,将该不锈钢基体取出,水洗,再放入30重量%的氢氧化钠溶液中,以碳板为阴极,该不锈钢基体为阳极,在3V下通电3min进行电化学腐蚀,以除去经预处理后的金属基体表面上的黑灰层,取出经电化学腐蚀后得到的不锈钢基体且洗净烘干,得到表面具有不规则腐蚀孔洞(经表面处理后在金属基体上形成的腐蚀孔洞的宽度的范围为100-50000nm,深度的范围为100-50000nm)且附着有含氧基团的金属(不锈钢)基体A1;
采用扫描电镜对该不锈钢基体A1表面进行能谱分析,测试各主要成分含量,测试结果见表1。
最后,将上述所得不锈钢基体A1放入模具中,用含有20重量%玻璃纤维和80重量%的聚苯硫醚树脂(PPS)的热塑性树脂组合物进行注塑,其中,所述热塑性树脂组合物的用量与所述不锈钢基体的用量的体积比为1:1,注塑温度为310℃,注塑压力为2100bar,保压压力为1700bar,保压时间为 2s,得到一体化的不锈钢与树脂的复合体S1;
将该不锈钢与树脂的复合体S1静置24小时后,将其固定于万能材料试验机上进行拉伸测试,测试结果中平均剪切力可以看做是该不锈钢基体与树脂之间的结合力的大小,测试结果如表2所示。
实施例2
本实施例用来说明本发明的金属基体的表面处理方法,由该方法制备的金属基体,以及金属树脂复合体及其制造方法。
将制备例1制备的不锈钢基体放入重量百分比为10重量%的硫酸和10重量%的磷酸的混合溶液中,在40℃下浸泡120min进行预处理,在不锈钢基体上形成不规则的腐蚀孔洞;然后,将该不锈钢基体取出,水洗,再放入混合酸液中浸泡60min,其中,该混合酸液为磷酸与硝酸的混合酸液,且所述混合酸液的浓度为25重量%,以除去经预处理后的金属基体表面上的黑灰层,取出经化学浸泡后得到的不锈钢基体且洗净烘干,得到表面具有不规则腐蚀孔洞(经表面处理后在金属基体上形成的腐蚀孔洞的宽度的范围为100-50000nm,深度的范围为100-50000nm)且附着有含氧基团的金属(不锈钢)基体A2;
最后,将上述所得不锈钢基体A2放入模具中,用含有20重量%玻璃纤维和80重量%的聚苯硫醚树脂(PPS)的热塑性树脂组合物进行注塑,其中,所述热塑性树脂组合物的用量与所述不锈钢基体的用量的体积比为1:1,注塑温度为310℃,注塑压力为2100bar,保压压力为1700bar,保压时间为2s,得到一体化的不锈钢与树脂的复合体S2;
将该不锈钢与树脂的复合体S2静置24小时后,将其固定于万能材料试验机上进行拉伸测试,测试结果中平均剪切力可以看做是该不锈钢基体与树脂之间的结合力的大小,测试结果如表2所示。
实施例3
本实施例用来说明本发明的金属基体的表面处理方法,由该方法制备的金属基体,以及金属树脂复合体及其制造方法。
按照与实施例1相同的制造方法制造不锈钢与树脂的复合体S3,不同之处在于:将制备例1制备的不锈钢基体放入重量百分比为30重量%的硫酸和30重量%的磷酸的混合溶液中,在60℃下浸泡20min进行预处理;得到表面具有不规则腐蚀孔洞(经表面处理后在金属基体上形成的腐蚀孔洞的宽度的范围为100-50000nm,深度的范围为100-50000nm)且附着有含氧基团的金属(不锈钢)基体A3;
注塑,得到一体化的不锈钢与树脂的复合体S3;
将其固定于万能材料试验机上进行拉伸测试,测试结果中平均剪切力可以看做是该不锈钢基体与树脂之间的结合力的大小,测试结果如表2所示。
实施例4
本实施例用来说明本发明的金属基体的表面处理方法,由该方法制备的金属基体,以及金属树脂复合体及其制造方法。
按照与实施例1相同的制造方法制造不锈钢与树脂的复合体S4,不同之处在于:将制备例1制备的不锈钢基体放入重量百分比为3重量%的硫酸和3重量%的磷酸的混合溶液中,在80℃下浸泡180min进行预处理;得到表面具有不规则腐蚀孔洞(经表面处理后在金属基体上形成的腐蚀孔洞的宽度的范围为100-50000nm,深度的范围为100-50000nm)且附着有含氧基团的金属(不锈钢)基体A4;
注塑,得到一体化的不锈钢与树脂的复合体S4;
将其固定于万能材料试验机上进行拉伸测试,测试结果中平均剪切力 可以看做是该不锈钢基体与树脂之间的结合力的大小,测试结果如表2所示。
实施例5
本实施例用来说明本发明的金属基体的表面处理方法,由该方法制备的金属基体,以及金属树脂复合体及其制造方法。
按照与实施例1相同的制造方法制造不锈钢与树脂的复合体S5,不同之处在于:将经硫酸和磷酸的混合酸液预处理后的不锈钢基体再放入1重量%的氢氧化钠溶液中,以碳板为阴极,该不锈钢基体为阳极,在1V下通电30min进行电化学腐蚀,得到表面具有不规则腐蚀孔洞(经表面处理后在金属基体上形成的腐蚀孔洞的宽度的范围为100-50000nm,深度的范围为100-50000nm)且附着有含氧基团的金属(不锈钢)基体A5;
注塑,得到一体化的不锈钢与树脂的复合体S5;
将其固定于万能材料试验机上进行拉伸测试,测试结果中平均剪切力可以看做是该不锈钢基体与树脂之间的结合力的大小,测试结果如表2所示。
实施例6
本实施例用来说明本发明的金属基体的表面处理方法,由该方法制备的金属基体,以及金属树脂复合体及其制造方法。
按照与实施例1相同的制造方法制造不锈钢与树脂的复合体S6,不同之处在于:将经硫酸和磷酸的混合酸液预处理后的不锈钢基体再放入40重量%的氢氧化钠溶液中,以碳板为阴极,该不锈钢基体为阳极,在10V下通电0.5min进行电化学腐蚀,得到表面具有不规则腐蚀孔洞(经表面处理后在金属基体上形成的腐蚀孔洞的宽度的范围为100-50000nm,深度的范围 为100-50000nm)且附着有含氧基团的金属(不锈钢)基体A6;
注塑,得到一体化的不锈钢与树脂的复合体S6;
将其固定于万能材料试验机上进行拉伸测试,测试结果中平均剪切力可以看做是该不锈钢基体与树脂之间的结合力的大小,测试结果如表2所示。
实施例7
本实施例用来说明本发明的金属基体的表面处理方法,由该方法制备的金属基体,以及金属树脂复合体及其制造方法。
按照与实施例2相同的制造方法制造不锈钢与树脂的复合体S8,不同之处在于:将经硫酸和磷酸的混合酸液预处理后的不锈钢基体再放入混合酸液中浸泡50min,其中,该混合酸液为磷酸与硝酸的混合酸液,且所述混合酸液的浓度为40重量%,得到表面具有不规则腐蚀孔洞(经表面处理后在金属基体上形成的腐蚀孔洞的宽度的范围为100-50000nm,深度的范围为100-50000nm)且附着有含氧基团的金属(不锈钢)基体A7;
注塑,得到一体化的不锈钢与树脂的复合体S7;
将其固定于万能材料试验机上进行拉伸测试,测试结果中平均剪切力可以看做是该不锈钢基体与树脂之间的结合力的大小,测试结果如表2所示。
实施例8
本实施例用来说明本发明的金属基体的表面处理方法,由该方法制备的金属基体,以及金属树脂复合体及其制造方法。
按照与实施例2相同的制造方法制造不锈钢与树脂的复合体S8,不同之处在于:将经硫酸和磷酸的混合酸液预处理后的不锈钢基体再放入混合 酸液中浸泡70min,其中,该混合酸液为磷酸与硝酸的混合溶液,且所述混合酸液的浓度为6重量%,得到表面具有不规则腐蚀孔洞(经表面处理后在金属基体上形成的腐蚀孔洞的宽度的范围为100-50000nm,深度的范围为100-50000nm)且附着有含氧基团的金属(不锈钢)基体A8;
注塑,得到一体化的不锈钢与树脂的复合体S8;
将其固定于万能材料试验机上进行拉伸测试,测试结果中平均剪切力可以看做是该不锈钢基体与树脂之间的结合力的大小,测试结果如表2所示。
实施例9
本实施例用来说明本发明的金属基体的表面处理方法,由该方法制备的金属基体,以及金属树脂复合体及其制造方法。
按照与实施例1相同的制造方法制造不锈钢与树脂的复合体S8,不同之处在于:用含有50重量%陶瓷纤维和50重量%的PBT的热塑性树脂组合物进行注塑,且所述热塑性树脂组合物的用量与所述不锈钢基体的用量的体积比为1:1,得到一体化的不锈钢与树脂的复合体S9;
将其固定于万能材料试验机上进行拉伸测试,测试结果中平均剪切力可以看做是该不锈钢基体与树脂之间的结合力的大小,测试结果如表2所示。
实施例10
本实施例用来说明本发明的金属基体的表面处理方法,由该方法制备的金属基体,以及金属树脂复合体及其制造方法。
按照与实施例2相同的制造方法制造不锈钢与树脂的复合体S8,不同之处在于:用含有50重量%陶瓷纤维和50重量%的PBT的热塑性树脂组合 物进行注塑,且所述热塑性树脂组合物的用量与所述不锈钢基体的用量的体积比为1:1,得到一体化的不锈钢与树脂的复合体S10;
将其固定于万能材料试验机上进行拉伸测试,测试结果中平均剪切力可以看做是该不锈钢基体与树脂之间的结合力的大小,测试结果如表2所示。
对比例1
将制备例1制备的不锈钢基体直接注塑成型,得到不锈钢与树脂的复合体DS1;
将其固定于万能材料试验机上进行拉伸测试,测试结果中平均剪切力可以看做是该不锈钢基体与树脂之间的结合力的大小,测试结果如表2所示。
对比例2
将制备例1制备的不锈钢基体放入重量百分比为10重量%硫酸溶液中,在70℃下浸泡6min,得到不锈钢基体DS2;
最后,将上述所得不锈钢基体A2放入模具中,用含有20重量%玻璃纤维和80重量%的聚苯硫醚树脂(PPS)的热塑性树脂组合物进行注塑,且所述热塑性树脂组合物的用量与所述不锈钢基体的用量的体积比为1:1,得到一体化的不锈钢与树脂的复合体DS2;
将其固定于万能材料试验机上进行拉伸测试,测试结果中平均剪切力可以看做是该不锈钢基体与树脂之间的结合力的大小,测试结果如表2所示。
表1
从表1的结果还可以看出,采用本发明的方法对金属基体的表面进行处理后,该金属基体的表面上的氧元素的含量显著增加,说明有含氧基团附着于该金属基体的表面上,该含氧基团有利于与塑料的结合。
将实施例1制备的不锈钢基体A1置于金相显微镜下观察表面的腐蚀状况,如附图1所示,可见表面具有不规则的腐蚀孔洞,且该具有不规则腐蚀孔洞的宽度为100-50000nm,深度为100-50000nm;将实施例1制备的不锈钢树脂的复合体S1切割打磨后,置于金相显微镜下观察注塑区域的剖面腐蚀状况,如附图2所示,其中,白色区域为不锈钢片基体,灰色模糊区域为塑料,可见不锈钢与塑料结合面上孔洞分布密集,形状和尺寸大小不一。
将实施例1-10以及对比例1-2中所制造的一体化的不锈钢树脂的复合体固定于万能材料试验机进行产品拉伸测试,测试结果中最大载荷可视为不锈钢与树脂之间的结合力的大小。测试结果如附表2所示:
表2
平均剪切力(MPa) | |
实施例1 | 25.58 |
实施例2 | 25.14 |
实施例3 | 21.87 |
实施例4 | 20.93 |
实施例5 | 20.32 |
实施例6 | 19.96 |
实施例7 | 20.17 |
实施例8 | 17.94 |
实施例9 | 19.21 |
实施例10 | 18.65 |
对比例1 | 0 |
对比例2 | 12.79 |
以上结果表明实施例1-10所得的不锈钢树脂复合体的平均剪切力明显优于对比例1-2,也就是说,采用本发明的方法制造的不锈钢基体树脂复合体的结合力优良;且采用本发明的方法的制造过程中,所述试剂价格便宜,且毒性低,溶液的挥发性低,对环境的污染小。
以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (13)
1.一种金属基体的表面处理方法,该方法包括以下步骤:
(1)采用硫酸、柠檬酸和磷酸中的两种或两种以上的混合酸液对金属基体进行预处理,形成表面具有不规则腐蚀孔洞的金属基体,所述预处理的方式为浸泡;
(2)将经预处理后的金属基体放入碱性溶液中进行电化学腐蚀;
所述金属基体为不锈钢基体。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,在步骤(1)中,所述预处理的条件包括:温度为20-90℃,时间为20-180min。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,在步骤(1)中,以所述混合酸液的总重量为基准,所述硫酸的含量为3-50重量%,所述磷酸的含量为3-50重量%,所述柠檬酸的含量为3-50重量%。
4.根据权利要求1所述的方法,其中,在步骤(2)中,所述碱性溶液的浓度为1-40重量%。
5.根据权利要求1或4所述的方法,其中,在步骤(2)中,所述碱性溶液为氢氧化钠、氢氧化钾、磷酸钠和柠檬酸钠中的一种或多种的溶液。
6.根据权利要求5所述的方法,其中,在步骤(2)中,用所述碱性溶液对预处理后得到的金属基体进行电化学腐蚀的条件包括:施加的电压为1-10V,处理时间为0.5-30min。
7.由权利要求1-6中任意一项所述的方法制备的金属基体,所述金属基体为不锈钢基体,所述不锈钢基体表面含有氧元素,所述不锈钢基体的表层氧元素的质量百分含量为1-10重量%。
8.根据权利要求7所述的金属基体,其中,所述金属基体的表面上含有腐蚀孔洞,所述腐蚀孔洞的宽度为100-50000nm,深度为100-50000nm。
9.一种金属树脂复合体,该金属树脂复合体包括金属基体和与该金属基体表面结合的树脂层,其特征在于,所述金属基体为权利要求7或8所述的金属基体。
10.根据权利要求9所述的金属树脂复合体,其中,所述金属基体的表面上含有腐蚀孔洞,形成所述树脂层的树脂组合物填充于所述腐蚀孔洞中。
11.根据权利要求10所述的金属树脂复合体,其中,形成所述树脂层的树脂组合物为热塑性树脂组合物,所述热塑性树脂组合物含有50-95重量%的热塑性树脂和5-50重量%的纤维材料。
12.根据权利要求11所述的金属树脂复合体,其中,所述热塑性树脂为聚苯硫醚树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂、聚酰胺和聚碳酸酯中的一种或多种;所述纤维材料为陶瓷纤维、玻璃纤维、硅酸铝纤维和聚酯纤维中的一种或多种。
13.权利要求9-12中任意一项所述的金属树脂复合体的制造方法,其特征在于,该方法包括将金属基体放入模具中,用热塑性树脂组合物进行注塑,形成一体化的金属树脂复合体。
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