CN105799114B

CN105799114B - 一种金属树脂复合体及其制作方法和应用

Info

Publication number: CN105799114B
Application number: CN201410841203.3A
Authority: CN
Inventors: 苏仕进; 赵丽红; 罗文海
Original assignee: BYD Co Ltd
Current assignee: BYD Co Ltd
Priority date: 2014-12-30
Filing date: 2014-12-30
Publication date: 2018-09-11
Anticipated expiration: 2034-12-30
Also published as: CN105799114A

Abstract

本发明提供了一种金属树脂复合体及其制作方法和应用。所述金属树脂复合体包括金属基体以及与所述金属基体表面结合的第一树脂材料，所述金属基体包括泡沫金属骨架以及填充在所述泡沫金属骨架中的第二树脂材料，所述第一树脂材料含有第一树脂，所述第二树脂材料含有第二树脂；所述金属基体的表面具有微孔结构；所述微孔结构通过去除所述金属基体表面的泡沫金属骨架而形成，或者通过去除所述金属基体表面的第二树脂材料而形成；部分所述第一树脂材料填充在所述金属基体表面的微孔结构中与所述金属基体结合成一体。本发明提供的金属树脂复合体的金属基体与树脂材料层之间的结合力较强。

Description

一种金属树脂复合体及其制作方法和应用

技术领域

本发明涉及一种金属树脂复合体、一种金属树脂复合体的制作方法、由该方法制作得到的金属树脂复合体以及所述金属树脂复合体作为移动设备外壳的应用。

背景技术

现有的移动设备壳件主要由金属或塑料制成，但是由金属制成的壳件较重，而由塑料制成的壳件的抗冲击性能较差。因此，为了解决现有的金属壳件或塑料壳件的上述缺陷，科研工作者开发了金属树脂复合壳件，其包括金属基体以及在所述金属基体表面上形成的树脂层。现有的金属复合壳件一般是通过将金属基体和树脂层利用胶水粘结形成一体，或者是通过先在金属基体上加工出微孔，然后在该微孔上注塑树脂而形成。然而，当所述金属基体和树脂层之间通过胶水粘结而形成金属复合壳件时，金属基体与树脂层之间的结合力较弱，在后续的使用过程中容易出现金属基体与树脂层之间的脱离，从而显著缩短了金属复合壳件的使用寿命。当通过先在金属基体上加工出微孔，然后在该微孔上通过注塑树脂而形成金属复合壳件时，由于金属基体的硬度较大，形成微孔的工序复杂，因此，增大了制作难度并提高了成本。

泡沫金属为一种具有一定强度和刚度的多孔金属材料。泡沫金属目前主要在石油化工、航空航天、环保中用于制造净化、过滤、催化支架、电极等装置，而在移动通信设备壳件中的应用还未见报道。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种新的金属树脂复合体、一种金属树脂复合体的制作方法、由该方法制作得到的金属树脂复合体以及所述金属树脂复合体作为移动设备外壳的应用。

具体地，本发明提供的金属树脂复合体包括金属基体以及与所述金属基体表面结合的第一树脂材料，所述金属基体包括泡沫金属骨架以及填充在所述泡沫金属骨架中的第二树脂材料，所述第一树脂材料含有第一树脂，所述第二树脂材料含有第二树脂；

所述金属基体的表面具有微孔结构；所述微孔结构通过去除所述金属基体表面的泡沫金属骨架而形成，或者通过去除所述金属基体表面的第二树脂材料而形成；

部分所述第一树脂材料填充在所述金属基体表面的微孔结构中与所述金属基体结合成一体。

本发明提供的金属树脂复合体的制作方法包括：

(1)制作金属基体，所述金属基体包括泡沫金属骨架以及填充在所述泡沫金属骨架中的第二树脂材料；

(2)在所述金属基体表面形成微孔结构，所述微孔结构通过去除所述金属基体表面的泡沫金属骨架而形成，或者通过去除所述金属基体表面的第二树脂材料而形成；

(3)在所述金属基体表面的微孔结构上注塑第一树脂材料，使得部分所述第一树脂材料填充在所述金属基体的微孔结构中与所述金属基体结合成一体；所述第一树脂材料含有第一树脂，所述第二树脂材料含有第二树脂。

本发明还提供了由上述方法制作得到的金属树脂复合体。

此外，本发明还提供了上述金属树脂复合体作为移动设备外壳的应用。

本发明提供的金属树脂复合体巧妙地利用了泡沫金属骨架中的多孔结构，一方面通过往所述泡沫金属骨架中填充树脂和任选的增强物质而提高力学性能，另一方面通过将金属基体表层的泡沫金属骨架或者树脂材料去除而留下微孔结构，待结合至所述金属基体上的树脂材料进而通过该微孔结构而与所述金属基体紧密结合为一体，这样显著地提高了金属基体与树脂材料层之间的结合力。此外，本发明提供的金属树脂复合体主要由泡沫金属骨架以及树脂材料制成，较为轻便。换句话说，本发明提供的金属树脂复合体中的金属基体与结合至所述金属基体表面的树脂材料层之间的结合力强，而且还具有较小的重量以及较高的力学性能。此外，所述金属树脂复合体通过直接在金属基体上加工去料后注塑形成而得到，制作工艺相对简单，极具工业应用前景。

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为表面具有微孔结构的金属基体的一种结构示意图，其中，所述微孔结构通过将所述金属基体表面的第二树脂材料去除而仅留下泡沫金属骨架而形成；

图2为表面具有微孔结构的金属基体的一种结构示意图，其中，所述微孔结构通过将所述金属基体表面的泡沫金属骨架去除而仅留下第二树脂材料而形成。

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。

本发明提供的金属树脂复合体包括金属基体以及与所述金属基体表面结合的第一树脂材料，所述金属基体包括泡沫金属骨架以及填充在所述泡沫金属骨架中的第二树脂材料，所述第一树脂材料含有第一树脂，所述第二树脂材料含有第二树脂；

根据本发明提供的金属树脂复合体，如上所述，所述金属基体的微孔结构通过去除所述金属基体表面的泡沫金属骨架而形成，或者通过去除所述金属基体表面的第二树脂材料而形成。当采用前一种方式形成微孔结构时，所述金属基体表面的泡沫金属骨架可以部分去除而留下第二树脂材料以及残留的泡沫金属骨架，从而形成微孔结构；或者，所述金属基体表面的泡沫金属骨架可以全部去除而仅留下第二树脂材料，从而形成微孔结构。当采用后一种方式形成微孔结构时，所述金属基体表面的第二树脂材料可以部分去除而留下泡沫金属骨架以及残留的第二树脂材料，从而形成微孔结构；或者，所述金属基体表面的第二树脂材料可以全部去除而仅留下泡沫金属骨架，从而形成微孔结构。优选地，所述金属基体表面的微孔结构通过将所述金属基体表面的泡沫金属骨架去除而仅留下第二树脂材料而形成，或者通过将所述金属基体表面的第二树脂材料去除而仅留下泡沫金属骨架而形成。

本发明对所述微孔结构的深度没有特别地限定，只要有利于所述第一树脂材料结合至金属基体表面，从而形成一体结构即可。一般地，所述微孔结构的深度为微米级，通常可以为10μm-50μm，优选为10μm-30μm。此外，所述金属基体的厚度可以根据实际情况进行合理地选择，但是不能小于需要获得的微孔结构的深度，例如，所述金属基体的厚度可以为0.3mm-3mm，优选为0.5mm-2mm。

所述泡沫金属骨架可以具有通孔结构，也可以具有闭孔结构，优选具有通孔结构，这样更有利于将树脂材料填充进入所述泡沫金属骨架中。此外，当所述泡沫金属骨架具有通孔结构时，所述通孔结构的孔径优选小于1mm，更优选为0.4mm-0.9mm；孔隙率优选为80％-96％，更优选为90％-96％。采用具有上述优选孔径和孔隙率的泡沫金属骨架能够使得到的金属树脂复合体具有更优异的力学性能。

所述泡沫金属骨架可以为本领域的常规选择，例如，可以为泡沫铝、泡沫镍、泡沫铜、泡沫铁、泡沫锌、泡沫镍铜、泡沫镍铬铜、泡沫镍铁、泡沫铜铁和泡沫铁铬铝镍中的至少一种。从原料易得性的角度出发，所述泡沫金属骨架优选为泡沫铝、泡沫镍和泡沫铜中的至少一种。

所述第一树脂和第二树脂可以相同，也可以不同，并可以各自独立地为现有的各种热塑性树脂和/或热固性树脂。优选地，所述第一树脂和第二树脂相同，这样能够提高第一树脂和第二树脂之间的相容性，从而更有利于金属树脂复合体中金属基体与金属基体表面的树脂材料层之间结合性能的提高。具体地，所述热塑性树脂可以为聚烯烃、聚碳酸酯(PC)、聚酯、聚酰胺、聚芳醚、聚酯酰亚胺、聚碳酸酯/(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)合金(PC/ABS)、聚苯醚(PPO)、聚苯硫醚(PPS)、聚酰亚胺(PI)、聚砜(PSU)、聚醚醚酮(PEEK)和聚苯并咪唑(PBI)中的至少一种。其中，所述聚碳酸酯/(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)合金中的“合金”不是一般的金属合金而是聚合物合金，聚合物合金一般是指聚合物通过共混等物理方法处理后得到的两种或两种以上聚合物的混合物，所述聚碳酸酯/(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)合金是指聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯的混合物。具体地，所述聚烯烃可以为选自聚苯乙烯(PS)、聚丙烯(PP)、聚甲基丙烯酸甲酯和聚(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)中的至少一种；所述聚酯可以为选自聚对苯二甲酸环己烷对二甲醇酯(PCT)、聚间苯二甲酸二烯丙酯(PDAIP)、聚对苯二甲酸二烯丙酯(PDAP)、聚萘二酸丁醇酯(PBN)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)中的至少一种；所述聚酰胺可以为选自聚己二酰己二胺(PA-66)、聚壬二酰己二胺(PA-69)、聚丁二酰己二胺(PA-64)、聚十二烷二酰己二胺(PA-612)、聚癸二酰己二胺(PA-610)、聚癸二酰癸二胺(PA-1010)、聚十一酰胺(PA-11)、聚十二酰胺(PA-12)、聚辛酰胺(PA-8)、聚9-氨基壬酸(PA-9)、聚己内酰胺(PA-6)、聚对苯二甲酰苯二胺(PPTA)、聚间苯二甲酰己二胺(MXD6)、聚对苯二甲酰己二胺(PA6T)和聚对苯二甲酰壬二胺(PA9T)中的至少一种。所述热固性树脂可以为酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、环氧树脂、醇酸树脂和聚氨酯中的至少一种。

根据本发明提供的金属树脂复合体，优选地，所述第一树脂材料中还含有第一增强物质和/或所述第二树脂材料中还含有第二增强物质，这样能够进一步提高所述金属树脂复合体的力学性能。本发明对所述第一增强物质和第二增强物质的种类和用量没有特别地限定。例如，当所述第一树脂材料中还含有第一增强物质时，所述第一树脂与第一增强物质的重量比可以为(0.25-4):1，优选为(2-3):1；当所述第二树脂材料中还含有第二增强物质时，所述第二树脂与第二增强物质的重量比可以为(0.25-4):1，优选为(2-3):1。所述第一增强物质和第二增强物质的种类可以相同，也可以不同，并可以各自独立地为石墨、碳纤维、玻璃纤维、氧化铝颗粒中的至少一种。

根据本发明的优选实施方式，所述第一树脂和第二树脂为聚苯硫醚，且所述第一增强物质和第二增强物质为玻璃纤维；或者所述第一树脂和第二树脂为环氧树脂，且所述第一增强物质和第二增强物质为玻璃纤维；或者所述第一树脂和第二树脂为聚碳酸酯，且所述第一增强物质和和第二增强物质为碳纤维。以上三组树脂和增强物质能够起到非常好的协同增强的作用，从而使得到的金属树脂复合体具有非常高的强度和抗冲击性能。

根据本发明的一种优选实施方式，所述第一树脂材料与金属基体通过注塑成型而结合成一体，这样能够更显著地提高所述第一树脂材料与金属基体之间的结合力。此外，所述金属基体的形状以及所述第一树脂材料在金属基体上形成的形状可以根据实际情况进行合理地选择，例如，所述金属基体和所述第一树脂材料在金属基体上形成的形状可以均为片状，对此本领域技术人员公知，在此不作赘述。

本发明提供的金属树脂复合体的制作方法包括以下步骤：

步骤(1)中，所述金属基体可以采用现有的各种方法制作形成，例如，可以将第二树脂材料填充至泡沫金属骨架中，然后固化得到。具体地，可以将含有第二树脂以及任选的第二增强物质和固化剂的物料注入泡沫金属骨架的孔道结构中，接着使第二树脂固化即可。其中，当所述第二树脂为液态树脂时，将含有第二树脂以及任选的第二增强物质和固化剂的物料注入泡沫金属骨架的孔道结构中的方法例如可以为真空辅助成型法，具体可以为先将所述泡沫金属板放入箱体底部，固定好，然后往该箱体内灌入上述物料，该物料的液面高于泡沫金属板厚度的5mm-10mm，静置20s-40s之后，将箱体压力提高至50kPa-100kPa，待无气泡冒出(约5min-15min)即可，泄压至常压，待液态树脂固化之后，将泡沫金属板从箱体内取出并去余料。当所述第二树脂为固态树脂时，将含有第二树脂以及任选的第二增强物质和固化剂的物料注入泡沫金属骨架的孔道结构中的方法例如可以为注塑成型法，具体为将泡沫金属板放置在注塑机内，然后将所述物料中的固态树脂熔融并注入泡沫金属孔道内，之后再冷却，待树脂固化之后，将泡沫金属板从箱体内取出并去余料。此外，当所述第二树脂为固态树脂时，为了节约工序并保证物料之间的均一性，所述物料也可以直接采用商购获得的含增强物质(纤维)和任选的固化剂的树脂。

根据本发明提供的金属树脂复合体的制作方法，如上所述，所述金属基体的微孔结构通过去除所述金属基体表面的泡沫金属骨架而形成，或者通过去除所述金属基体表面的第二树脂材料而形成。当采用前一种方式形成微孔结构时，所述金属基体表面的泡沫金属骨架可以部分去除而留下第二树脂材料以及残留的泡沫金属骨架，从而形成微孔结构；或者，所述金属基体表面的泡沫金属骨架可以全部去除而仅留下第二树脂材料，从而形成微孔结构。当采用后一种方式形成微孔结构时，所述金属基体表面的第二树脂材料可以部分去除而留下泡沫金属骨架以及残留的第二树脂材料，从而形成微孔结构；或者，所述金属基体表面的第二树脂材料可以全部去除而仅留下泡沫金属骨架，从而形成微孔结构。

优选地，所述金属基体表面的微孔结构通过将所述金属基体表面的第二树脂材料去除而仅留下泡沫金属骨架而形成，或者通过将所述金属基体表面的泡沫金属骨架去除而仅留下第二树脂材料而形成。在该优选实施方式中，采用前一种方式形成的金属基体的结构示意图如图1所示。从图1可以看出，金属基体表面具有微孔结构层。采用后一种优选方式形成的金属基体的结构示意图如图2所示。从图2可以看出，金属基体表面具有微孔结构层。

具体地，将所述金属基体表面的泡沫金属骨架去除的方法通常为腐蚀法，具体所用的腐蚀液可以为硝酸、氯化铁、磷酸、柠檬酸、硫酸等中的至少一种。根据本发明的一种具体实施方式，所述腐蚀液由氯化铁500-900g/L、浓度为30-50重量％的盐酸50-150g/L和磷酸10-30g/L组成。将所述金属基体表面的第二树脂材料去除的方法为激光蚀刻法。所述激光蚀刻的具体条件通常可以为本领域的常规选择，一般包括激光的波长可以为157nm至10.6μm，优选为532nm-1064nm；所述激光的功率可以为3-20W，优选为3-10W；扫描速度可以为500-8000mm/s，优选为4000-6000mm/s；此外，步长可以为3-20μm，延时可以为20-100μs，频率可以为10-400kHz，填充间距可以为10-50μm。在所述金属基体表面形成微孔结构的条件可以使得到的微孔结构的深度为10μm-50μm，优选为10μm-30μm。所述金属基体的厚度可以根据实际情况进行合理地选择，但是不能小于需要获得的微孔结构的深度，例如，所述金属基体的厚度可以为0.3mm-3mm，优选为0.5mm-2mm。

此外，优选地，所述第一树脂材料中还含有第一增强物质和/或所述第二树脂材料中还含有第二增强物质，这样能够进一步提高所述金属树脂复合体的力学性能。

所述泡沫金属骨架、第一树脂、第二树脂、第一增强物质和第二增强物质的种类和用量已经在上文中有所描述，在此不作赘述。此外，所述金属基体的形状以及所述第一树脂材料在金属基体上形成的形状可以根据实际情况进行合理地选择，对此本领域技术人员公知，例如，所述金属基体和所述第一树脂材料在金属基体上形成的形状可以均为片状，在此不作赘述。

本发明还提供了由上述方法制作得到的金属树脂复合体。

此外，本发明还提供了上述金属树脂复合体作为移动设备外壳的应用。其中，所述移动设备外壳包括手机外壳、电脑外壳等，对此本领域技术人员均能知悉，再此不作赘述。

以下将通过实施例对本发明进行详细描述。

以下实施例和对比例中：

泡沫金属骨架的孔径和孔隙率采用低温氮吸附法测得；

金属基体的厚度包括微孔结构层的厚度；第一树脂材料层的厚度为覆盖在金属基体表面的树脂材料层的厚度，其不包括微孔结构层的厚度。

以下实施例和对比例中：

聚碳酸酯PC购自日本三菱公司，牌号为S3001R；

环氧树脂购自美国标乐Buehler公司，牌号为20-8136-128；

聚苯硫醚PPS购自比亚迪公司，牌号为WT002；

玻璃纤维的直径为3-80μm，长度为300-8000μm；

碳纤维的直径为5-80μm，长度为300-8000μm。

实施例1

该实施例用于说明本发明提供的金属树脂复合体及其制作方法。

(1)制作金属基体：

将泡沫铝(具有通孔结构，孔径为0.4mm-0.9mm，孔隙率为95％)放置在注塑机内，然后将第二树脂材料(聚碳酸酯和碳纤维按70:30的重量比混合均匀得到的混合料)熔融并注入泡沫铝骨架孔道内，然后再冷却，待树脂固化后，将泡沫铝取出并去预料，得到厚度为2mm的金属基体；

(2)在金属基体表面形成微孔结构：

将上述金属基体的一个表面浸泡在酸性腐蚀液(该酸性腐蚀液由氯化铁600g/L、浓度为35重量％的100g/L以及磷酸20g/L组成，下同)中进行表面浅层腐蚀，金属基体的浸没深度为0.5mm，以将金属基体一个表层上的泡沫铝骨架腐蚀去除而仅留下第二树脂材料，从而在金属基体的该表面上形成一层平均深度为30μm的微孔结构层；

(3)注塑树脂材料：

将步骤(2)形成的制件放置在注塑机内，然后将第一树脂材料(聚碳酸酯和碳纤维按70:30的重量比混合均匀得到的混合料)注入该制件的微孔结构层中以及填充在所述制件表面上，待树脂固化后形成金属树脂复合体K1，其包括金属基体以及与所述金属基体表面结合的第一树脂材料层，其中，金属基体的厚度为2mm，第一树脂材料层的平均厚度为2mm。

实施例2

(1)制作金属基体：

将泡沫镍(具有通孔结构，孔径为0.4mm-0.9mm，孔隙率为90％)放置在注塑机内，然后将第二树脂材料(环氧树脂和玻璃纤维按70:30的重量比混合均匀得到的混合料)熔融并注入泡沫镍骨架孔道内，然后再冷却，待树脂固化后，将泡沫镍取出并去预料，得到厚度为2mm的金属基体；

(2)在金属基体表面形成微孔结构：

将上述金属基体的一个表面浸泡在酸性腐蚀液中进行表面浅层腐蚀，金属基体的浸没深度为0.5mm，以将金属基体一个表层上的泡沫镍骨架腐蚀去除而仅留下第二树脂材料，从而在金属基体的该表面上形成一层平均深度为30μm的微孔结构层；

(3)注塑树脂材料：

将步骤(2)形成的制件放置在注塑机内，然后将第一树脂材料(环氧树脂和玻璃纤维按70:30的重量比混合均匀得到的混合料)注入该制件的微孔结构层中以及填充在所述制件表面上，待树脂固化后形成金属树脂复合体K2，其包括金属基体以及与所述金属基体表面结合的第一树脂材料层，其中，金属基体的厚度为2mm，第一树脂材料层的平均厚度为2mm。

实施例3

(1)制作金属基体：

将泡沫铜(具有通孔结构，孔径为0.4mm-0.9mm，孔隙率为96％)放置在注塑机内，然后将第二树脂材料(聚苯硫醚和玻璃纤维按70:30的重量比混合均匀得到的混合料)熔融并注入泡沫铜骨架孔道内，然后再冷却，待树脂固化后，将泡沫铜取出并去预料，得到厚度为2mm的金属基体；

(2)在金属基体表面形成微孔结构：

将上述金属基体的一个表面浸泡在酸性腐蚀液中进行表面浅层腐蚀，金属基体的浸没深度为0.5mm，以将金属基体一个表层上的泡沫铜骨架腐蚀去除而仅留下第二树脂材料，从而在金属基体的该表面上形成一层平均深度为30μm的微孔结构层；

(3)注塑树脂材料：

将步骤(2)形成的制件放置在注塑机内，然后将第一树脂材料(聚苯硫醚和玻璃纤维按70:30的重量比混合均匀得到的混合料)注入该制件的微孔结构层中以及填充在所述制件表面上，待树脂固化后形成金属树脂复合体K3，其包括金属基体以及与所述金属基体表面结合的第一树脂材料层，其中，金属基体的厚度为2mm，第一树脂材料层的平均厚度为2mm。

实施例4

按照实施例1的方法制作金属树脂复合体，不同的是，步骤(2)是通过激光蚀刻法去除金属基体一个表面上的第二树脂材料而仅留下泡沫金属铝骨架而形成微孔结构的，具体步骤如下：

(1)制作金属基体：

步骤与实施例1相同；

(2)在金属基体表面形成微孔结构：

将上述金属基体的一个表层通过激光蚀刻去除第二树脂材料而仅留下泡沫铝骨架，从而在金属基体的该表面上形成一层平均深度为30μm的微孔结构层；

(3)注塑树脂材料：

步骤与实施例1相同，得到金属树脂复合体K4，其包括金属基体以及与所述金属基体表面结合的第一树脂材料层，其中，金属基体的厚度为2mm，第一树脂材料层的平均厚度为2mm。

实施例5

按照实施例1的方法制作金属树脂复合体，不同的是，在制作金属基体的过程中，填充至泡沫铝骨架中的聚碳酸酯和碳纤维的重量比为10:90，得到金属树脂复合体K5，其包括金属基体以及与所述金属基体表面结合的第一树脂材料层，其中，金属基体的厚度为2mm，第一树脂材料层的平均厚度为2mm。

实施例6

按照实施例1的方法制作金属树脂复合体，不同的是，所述泡沫铝骨架的孔径为0.1mm-0.3mm，孔隙率为85％，得到金属树脂复合体K6，其包括金属基体以及与所述金属基体表面结合的第一树脂材料层，其中，金属基体的厚度为2mm，第一树脂材料层的平均厚度为2mm。

对比例1

该对比例用于说明参比的金属树脂复合体及其制作方法。

(1)采用铝合金6063制成厚度为2mm的金属基体；

(2)将上述金属基体的一个表面通过表面激光蚀刻形成一层平均深度为30μm的微孔结构层；

(3)将步骤(2)形成的制件放置在注塑机内，然后将第一树脂材料(聚碳酸酯和碳纤维按70:30的重量比混合均匀得到的混合料)注入该制件的微孔结构层中，待树脂固化后形成金属树脂复合体DK1，其包括金属基体以及与所述金属基体表面结合的第一树脂材料层，其中，金属基体的厚度为2mm，第一树脂材料层的平均厚度为2mm。

测试例

测试例用于说明金属树脂复合体结合力的测试。

采用万能拉力试验机对金属树脂复合体中的金属基体和第一树脂材料层之间的结合力进行测定。具体地，将金属树脂复合材料的金属基体和第一树脂材料层分别固定在万能拉力试验机上，然后施加方向相反的拉力，测定金属基体与第一树脂材料层分开时的拉力，该拉力即为金属基体与第一树脂材料层之间的结合力。所得结果如表1所示。

表1

编号	金属树脂复合体	结合力(MPa)
			实施例1	K1	40.46
实施例2	K2	29.56
			实施例3	K3	30.11
实施例4	K4	43.65
			实施例5	K5	12.11
实施例6	K6	15.25
			对比例1	DK1	10.22

从表1的结果可以看出，本发明提供的金属树脂复合体的金属基体与树脂材料层之间的结合力较强。再则，一方面，本发明提供的金属树脂复合体的泡沫金属骨架中填充有树脂材料，由原来的中空结构转变为填充结构，从而具有较高的力学性能；另一方面，本发明提供的金属树脂复合体主要由泡沫金属骨架以及树脂制成，较为轻便。此外，所述金属树脂复合体通过直接在金属基体上加工去料后注塑形成而得到，制作工艺相对简单，极具工业应用前景。

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

1.一种金属树脂复合体，其特征在于，所述金属树脂复合体包括金属基体以及与所述金属基体表面结合的第一树脂材料，所述金属基体包括泡沫金属骨架以及填充在所述泡沫金属骨架中的第二树脂材料，所述第一树脂材料含有第一树脂，所述第二树脂材料含有第二树脂；

2.根据权利要求1所述的金属树脂复合体，其中，所述微孔结构的深度为10μm-50μm。

3.根据权利要求1所述的金属树脂复合体，其中，所述金属基体表面的微孔结构通过将所述金属基体表面的泡沫金属骨架去除而仅留下第二树脂材料而形成，或者通过将所述金属基体表面的第二树脂材料去除而仅留下泡沫金属骨架而形成。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的金属树脂复合体，其中，所述泡沫金属骨架具有通孔结构，且所述通孔结构的孔径小于1mm，孔隙率为80％-96％。

5.根据权利要求4所述的金属树脂复合体，其中，所述泡沫金属骨架的通孔结构的孔径为0.4mm-0.9mm，孔隙率为90％-96％。

6.根据权利要求1-3中任意一项所述的金属树脂复合体，其中，所述泡沫金属骨架为泡沫铝、泡沫镍、泡沫铜、泡沫铁、泡沫锌、泡沫镍铜、泡沫镍铬铜、泡沫镍铁、泡沫铜铁和泡沫铁铬铝镍中的至少一种。

7.根据权利要求1-3中任意一项所述的金属树脂复合体，其中，所述第一树脂和第二树脂的种类相同或不同，并各自独立地为热塑性树脂和/或热固性树脂。

8.根据权利要求7所述的金属树脂复合体，其中，所述第一树脂和第二树脂的种类相同。

9.根据权利要求7所述的金属树脂复合体，其中，所述热塑性树脂为聚烯烃、聚碳酸酯、聚酯、聚酰胺、聚芳醚、聚酯酰亚胺、聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯合金、聚苯醚、聚苯硫醚、聚酰亚胺、聚砜、聚醚醚酮和聚苯并咪唑中的至少一种；所述热固性树脂为酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、环氧树脂、醇酸树脂和聚氨酯中的至少一种。

10.根据权利要求1-3中任意一项所述的金属树脂复合体，其中，所述第一树脂材料中还含有第一增强物质和/或所述第二树脂材料中还含有第二增强物质。

11.根据权利要求10所述的金属树脂复合体，其中，当所述第一树脂材料中还含有第一增强物质时，所述第一树脂与第一增强物质的重量比为(0.25-4):1；当所述第二树脂材料中还含有第二增强物质时，所述第二树脂与第二增强物质的重量比为(0.25-4):1。

12.根据权利要求10所述的金属树脂复合体，其中，所述第一增强物质和第二增强物质的种类相同或不同，并各自独立地为石墨、碳纤维、玻璃纤维和氧化铝颗粒中的至少一种。

13.根据权利要求10所述的金属树脂复合体，其中，所述第一树脂和第二树脂为聚苯硫醚，且所述第一增强物质和第二增强物质为玻璃纤维；或者所述第一树脂和第二树脂为环氧树脂，且所述第一增强物质和第二增强物质为玻璃纤维；或者所述第一树脂和第二树脂为聚碳酸酯，且所述第一增强物质和和第二增强物质为碳纤维。

14.根据权利要求1-3中任意一项所述的金属树脂复合体，其中，所述第一树脂材料与金属基体通过注塑成型而结合成一体。

15.一种金属树脂复合体的制作方法，该方法包括：

16.根据权利要求15所述的方法，其中，步骤(1)中，制作所述金属基体的方法包括将第二树脂材料填充至泡沫金属骨架中，然后固化。

17.根据权利要求15所述的方法，其中，步骤(2)中，在所述金属基体表面形成微孔结构的条件使得到的微孔结构的深度为10μm-50μm。

18.根据权利要求15所述的方法，其中，步骤(2)中，所述金属基体表面的微孔结构通过将所述金属基体表面的泡沫金属骨架去除而仅留下第二树脂材料而形成，或者通过将所述金属基体表面的第二树脂材料去除而仅留下泡沫金属骨架而形成。

19.根据权利要求15-18中任意一项所述的方法，其中，步骤(2)中，将所述金属基体表面的泡沫金属骨架去除的方法为腐蚀法。

20.根据权利要求15-18中任意一项所述的方法，其中，步骤(2)中，将所述金属基体表面的第二树脂材料去除的方法为激光蚀刻法。

21.根据权利要求15-18中任意一项所述的方法，其中，所述泡沫金属骨架具有通孔结构，且所述通孔结构的孔径小于1mm，孔隙率为80％-96％。

22.根据权利要求21所述的方法，其中，所述泡沫金属骨架的通孔结构的孔径为0.4mm-0.9mm，孔隙率为90％-96％。

23.根据权利要求15-18中任意一项所述的方法，其中，所述泡沫金属骨架为泡沫铝、泡沫镍、泡沫铜、泡沫铁、泡沫锌、泡沫镍铜、泡沫镍铬铜、泡沫镍铁、泡沫铜铁和泡沫铁铬铝镍中的至少一种。

24.根据权利要求15-18中任意一项所述的方法，其中，所述第一树脂和第二树脂的种类相同或不同，并各自独立地为热塑性树脂和/或热固性树脂。

25.根据权利要求24所述的方法，其中，所述第一树脂和第二树脂的种类相同。

26.根据权利要求24所述的方法，其中，所述热塑性树脂为聚烯烃、聚碳酸酯、聚酯、聚酰胺、聚芳醚、聚酯酰亚胺、聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯合金、聚苯醚、聚苯硫醚、聚酰亚胺、聚砜、聚醚醚酮和聚苯并咪唑中的至少一种；所述热固性树脂为酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、环氧树脂、醇酸树脂和聚氨酯中的至少一种。

27.根据权利要求15-18中任意一项所述的方法，其中，所述第一树脂材料中还含有第一增强物质和/或所述第二树脂材料中还含有第二增强物质。

28.根据权利要求27所述的方法，其中，当所述第一树脂材料中还含有第一增强物质时，所述第一树脂与第一增强物质的重量比为(0.25-4):1；当所述第二树脂材料中还含有第二增强物质时，所述第二树脂与第二增强物质的重量比为(0.25-4):1。

29.根据权利要求27所述的方法，其中，所述第一增强物质和第二增强物质的种类相同或不同，并各自独立地为石墨、碳纤维、玻璃纤维和氧化铝颗粒中的至少一种。

30.根据权利要求27所述的方法，其中，所述第一树脂和第二树脂为聚苯硫醚，且所述第一增强物质和第二增强物质为玻璃纤维；或者所述第一树脂和第二树脂为环氧树脂，且所述第一增强物质和第二增强物质为玻璃纤维；或者所述第一树脂和第二树脂为聚碳酸酯，且所述第一增强物质和第二增强物质为碳纤维。

31.由权利要求15-30中任意一项所述的方法制作得到的金属树脂复合体。

32.权利要求1-14和31中任意一项所述的金属树脂复合体作为移动设备外壳的应用。