CN112440430A - 树脂-铝合金复合体和制备方法，以及壳体 - Google Patents

Abstract

本发明公开了树脂‑铝合金复合体和制备方法，以及壳体。该方法包括：提供铝合金基体；将所述铝合金基体置于碱性电解液中进行阳极氧化处理，所述碱性电解液为弱碱的水溶液，所述弱碱的水溶液的pH值为10.0‑13.0，以便在所述铝合金基体的至少部分表面形成多孔氧化膜；以及在所述铝合金基体上具有所述多孔氧化膜的位置处注塑树脂，以形成所述树脂‑铝合金复合体。该方法具有操作简单、成本低廉、对环境较为友好，获得的树脂‑铝合金复合体中，树脂和铝合金基体之间结合力较强等优点。

Description

树脂-铝合金复合体和制备方法，以及壳体

技术领域

本发明涉及材料领域，具体地，涉及树脂-铝合金复合体和制备方法，以及壳体。

背景技术

金属以及合金板材由于具有较好的机械强度、抗腐蚀性、抗疲劳性以及散热性能，被广泛用于制备电子设备的壳体等用途。在各类金属基体中，铝合金基体由于具有较轻的质量、可通过阳极氧化形成各种颜色的外观，且氧化膜耐腐蚀、耐磨性能较好等优点，被广泛的应用于制备各类电子设备的壳体。但对于有通讯功能的电子设备而言，采用全金属壳体将造成通讯信号的屏蔽。为解决金属(例如前述的铝合金)制成的壳体对信号的屏蔽，通常需要在金属壳体中开槽，填充不导电物质形成天线槽。例如，目前可采用金属和塑胶结合一体化的板材形成壳体。例如，可对铝合金基体进行表面处理，再进行模内注塑成型形成塑胶天线缝等结构。

然而，目前的树脂-铝合金复合体和制备方法，以及壳体仍有待改进。

发明内容

本发明是基于发明人对于以下事实和问题的发现和认识做出的：

如前所述，为防止全金属壳体对信号造成屏蔽，通常采用树脂-铝合金复合体形成壳体。为了增强注塑塑料和铝合金基体之间的结合，通常在注塑之前会首先对金属表面进行处理。例如在金属表层形成复杂的纳米孔洞结构，再将树脂通过注塑的方式，以液体状态进入到这些孔洞中，进而可提高树脂与金属基体的结合强度。目前对铝合金表面进行的处理方法多是基于阳极氧化工艺进行的，例如以铝金属结构件作为阳极，在酸性溶液中进行电解，例如在含有三嗪硫醇衍生物的酸性溶液中进行电解，或是在酸性溶液中进行电解之后，利用三嗪硫醇衍生物等有机物对金属基体进行浸泡，使三嗪硫醇衍生物附着在金属表面上，以辅助提升是结合力。或者，如不利用有机物对金属基体进行处理，在进行酸性溶液的阳极处理之后还需要通过多次浸泡(例如采用碱性溶液进行多次浸泡)实现金属基体的再次腐蚀。而上述方法或涉及多次处理工艺，工艺流程复杂。因此，如能够提出一种环境友好、结合强度可靠且操作简单的制备方法，将大幅缓解甚至解决上述技术问题。

有鉴于此，在本发明的一个方面，本发明提出了一种制备树脂-铝合金复合体的方法。该方法包括：提供铝合金基体；将所述铝合金基体置于碱性电解液中进行阳极氧化处理，所述碱性电解液为弱碱的水溶液，所述弱碱的水溶液的pH值为10.0-13.0，以便在所述铝合金基体的至少部分表面形成多孔氧化膜；以及在所述铝合金基体上具有所述多孔氧化膜的位置处注塑树脂，以形成所述树脂-铝合金复合体。该方法具有操作简单、成本低廉、对环境较为友好，获得的树脂-铝合金复合体中，树脂和铝合金基体之间结合力较强等优点。

在本发明的另一方面，本发明提出了一种树脂-铝合金复合体。该树脂-铝合金复合体是利用前面所述的方法获得的。由此，该树脂-铝合金复合体具有前面所述的方法所获得的复合体所具有的全部特征以及优点，在此不再赘述。总的来说，该复合体具有生产成本低廉、环境友好、结合强度较强等优点的至少之一。

在本发明的又一方面，本发明提出了一种壳体。该壳体包括前面所述的树脂-铝合金复合体。由此，该壳体具有前面描述的复合体所具有的全部特征以及优点，在此不再赘述。总的来说，该壳体具有生产成本低廉、制备过程环境友好、使用寿命较长等优点的至少之一。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1显示了根据本发明一个实施例的制备树脂-铝合金复合体的方法的流程示意图；

图2显示了根据本发明一个实施例的制备树脂-铝合金复合体的部分方法的流程示意图；

图3显示了根据本发明一个实施例的经过阳极氧化处理的铝合金基体扫描电子显微镜照片；

图4显示了根据本发明一个实施例的树脂-铝合金复合体的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种制备树脂-铝合金复合体的方法。具体地，本发明采用弱碱性溶液进行阳极氧化处理，并控制阳极氧化处理的条件，可通过一次阳极氧化处理，在基体表面形成多孔氧化膜。具有该结构的铝合金基体在模内注塑成型之后，铝合金基体和塑胶之间可以达到较高的结合强度，结合强度可达到35MPa以上，进而可以在铝合金基体上通过注塑形成较为复杂的结构，且多种材料均可通过注塑成型与该铝合金基体形成树脂-铝合金复合体。总的来说，该方法具有工艺条件简单，可操作强，处理过程对环境无污染等优点的至少之一。

下面结合本申请的具体实施例，对该方法的各个步骤进行详细说明。参考图1，该方法可以包括：

S100：提供铝合金基体

根据本发明的实施例，在该步骤中，首先提供铝合金基体。根据本发明的实施例，该铝合金基体的具体类型不受特别限制，只要能够通过阳极氧化处理形成氧化铝构成的阳极氧化膜即可。铝合金基体的具体形状也不受特别限制，例如可以是平面板材，可以为具有曲面的板材，还也可以为管状材料等等。

需要特别说明的是，在本发明中，术语“铝合金”应做广泛理解，其包含铝基体以及铝合金基体，铝合金基体的具体型号不受特别限制。

为了进一步提高后续处理的效率，在进行后续处理之前，例如在进行阳极氧化处理之前，参考图2，该方法还可以包括：

S10：对所述铝合金基体进行脱脂处理

根据本发明的实施例，在该步骤中，可以对铝合金基体进行脱脂处理。具体地，可以使用具有表面活性剂的脱脂剂对铝合金基体进行清洗。具有表面活性剂的脱脂剂可以较好的清除铝合金基体表面的油污等物质，从而可以清洁铝合金表面，进而可以提高后续阳极氧化处理的效果。脱脂剂的具体种类不受特别限制，只要对油脂类的杂质具有一定去除能力即可。为了进一步提高脱脂处理的效果，在利用脱脂剂对铝合金基体表面进行清洗时，还可以配合加热、超声等辅助设备一起使用，以达到更好的清洁效果。

S20：对所述铝合金基体进行碱洗处理

根据本发明的实施例，进行脱脂处理之后，还可以对铝合金基体进一步进行碱洗处理。具体地，可以使用NaOH、KOH等强碱性溶液，对铝合金基体的表面进行进一步清洁。由此，可以快速去除铝合金基体表面上的自然氧化膜，使后工序的阳极氧化更好进行。根据本发明的具体实施例，碱洗处理也可以配合加热设备一起使用，从而获得更快的反应速率。例如，根据本发明的一些具体实施例，该步骤中的强碱性溶液的浓度可以为10-100g/L，碱洗时间可以为5-180秒。当配合加热设备一起使用时，即对用于碱洗处理的溶液进行加热，例如加热后的强碱性溶液可以为20-80摄氏度。

S30：对所述铝合金基体进行中和处理

根据本发明的实施例，在该步骤中可以对经过碱洗处理的铝合金基体进行中和处理。具体地，中和处理可以是使用HNO₃或HF、NH₄HF₂的溶液进行的。由此，一方面可以中和前段工序中金属基体表面残留的碱液，另一方面，还可以去除金属表面上一些不和NaOH、KOH等强碱溶液反应的杂质成分，以清洁表面。

此处需要特别说的是，根据本发明的一些实施例，在进行阳极氧化处理之前，可仅进行脱脂处理，而不进行碱洗处理和中和处理。在另一些实施例中，也可以不进行脱脂处理，而直接对铝合金基体进行碱洗处理和中和处理。或者，根据本发明的又一些实施例，在进行碱洗处理之后，也可不利用酸性溶液进行中和处理，而是采用水溶液进行清洗，以去除铝合金基体表面残留的碱液等杂质。类似地，在经过脱脂处理之后，也可以利用包括但不限于去离子水等，对铝合金基体表面进行二次清洗，以去除残留的脱脂剂。根据本发明的又一些实施例，在进行上述处理(脱脂处理、碱洗处理和中和处理中的任意一个)之后、即将进行阳极氧化处理之前，还可以对铝合金基体进行烤干处理。

根据本发明的另一些实施例，为了进一步提高后续形成的树脂以及金属基体之间的结合力，在进行上述清洗处理(脱脂处理、碱洗处理和中和处理)之前，还可以首先在铝合金基体表面进行喷砂处理。类似地，也可首先进行酸洗的步骤，例如，使用含卤素的酸液进行化学蚀刻，如含Cl、F的酸液，然后再进行脱脂处理、碱洗处理和中和处理的操作。由此，可利用上述物理喷砂和化学酸洗的操作，适当提高铝合金基体的表面粗糙度，有利于提高后续处理的效果。

S200：将所述铝合金基体置于碱性电解液中进行阳极氧化处理

根据本发明的实施例，在该步骤中，对铝合金基体进行阳极氧化处理。具体地，在该步骤中，采用弱碱的碱性水溶液为电解液，使用铝合金基体为阳极，在较低的电压下进行阳极氧化处理。该步骤的目的在于在铝合金基体的至少部分表面形成可有效提升铝合金基体和树脂之间结合力的多孔氧化膜。例如，根据本发明一些具体的实施例，弱碱的水溶液的pH值可以为10.0-13.0。由此，可在铝合金件基体表面形成较为理想的多孔氧化膜。

具体地，该步骤中形成的多孔氧化膜可以包括孔径为10-80nm的小孔，孔径在上述范围内的小孔相互堆叠形成多孔氧化膜。发明人发现，利用该方法获得的多孔氧化膜的厚度可以较小，例如可以为0.2-1微米。上述多孔氧化膜孔径范围适当，多数树脂材料可以在注塑过程中较为容易地填充在多孔氧化膜的孔隙内部，并且由于多孔氧化膜的厚度较薄，因此多孔氧化膜也不容易发生部分从金属基体表面脱落的现象，从而可以进一步提高利用该方法获得的树脂-铝合金复合体的结合力以及耐久度。例如，与目前常用的酸性阳极氧化工艺，如硫酸低温阳极氧化工艺相比，本申请获得的多孔氧化膜的厚度在1微米以下，而常规的硫酸低温阳极氧化工艺制备的多孔氧化膜，通常在3微米以上。

根据本发明的具体实施例，在该步骤中，可以利用铝合金基体做阳极，在碱性溶液中，进行阳极氧化处理。该步骤中阳极氧化处理采用的电解液为弱碱的水溶液，可通过控制弱碱水溶液的pH值，例如令pH值为10.0～13.0，例如为11、12等，并控制阳极氧化处理的条件，获得具有前述结构的多孔氧化膜。具体地，弱碱可包括钠的弱酸盐，以及钾的弱酸盐。更具体地，可包括选自Na₂CO₃、NaHCO₃、Na₂HPO₄、Na₃PO₄、Na₂SO₃、Na₂B₄O₇、K₂CO₃、KHCO₃、K₂HPO₄、K₃PO₄、K₂SO₃、K₂B₄O₇中的至少之一。当电解液中包含一种以上的弱碱性溶质时，需要考虑多种溶质对弱酸根水解程度的影响，并控制电解液的pH值在上述范围。根据本发明一些优选的实施例，电解液中可以包含一种弱碱性的溶质。由此，一方面可避免多种溶质之间互相影响，从而可简化电解液的配置所需要的计算过程，以及后续的槽液测试、添加、管控维护过程。另一方面，也有利于降低成本。根据本发明的实施例，由于上述弱碱的摩尔质量不同，因此电解液中弱碱的浓度不受特别限制，只要能够令电解液可以满足上述pH值即可。例如，根据本发明一些具体实施例，电解液中可以仅含有一种溶质，该溶质的浓度可以为5-300g/L。

例如，根据本发明的一些具体实施例，弱碱可以为碳酸盐，弱碱的水溶液中弱碱的浓度可以为10-300g/L，例如可为10-80g/L。当弱碱为碳酸氢盐时，弱碱水溶液中碳酸氢盐的浓度与采用碳酸盐时相比可以适当的增大。或者弱碱可为磷酸盐，弱碱的水溶液中弱碱的浓度可以为5-30g/L。又或者，弱碱为磷氢酸盐，此时弱碱的水溶液中弱碱的浓度可以为30-300g/L。

发明人经过大量实验发现，碱性溶液相比酸性溶液，对铝及铝合金的腐蚀速率更快。阳极氧化是一个氧化膜的生长与腐蚀同时进行的过程，由于碱性溶液对铝及铝合金具有更强的腐蚀性，故不需要其它的处理，只需阳极氧化便能直接获得满足要求的纳米孔洞，同时金属与树脂的结合也不需要其它有机物进行辅助，便能获得很强的结合力。

根据本发明的实施例，阳极氧化处理可以是在1-20V的电压，或是在阳极电流密度为0.05-0.5A/dm²下进行的。本领域技术人员能够理解的是，阳极氧化过程是将铝合金基体作为电解池的阳极，令其在碱性的电解液下发生氧化反应的过程。阳极氧化过程可以通过控制施加在阳极(即铝合金基体)上的电压进行控制。或者也可通过控制阳极的电流密度进行控制。而阳极的电流密度，与阳极实际参加反应的尺寸、阳极上施加的电压相关。因此，阳极氧化过程可以同时满足上述电压以及电流密度的条件，也可以是满足上述电压条件和电流密度条件中的一个。由此，可在铝合金基体表面形成孔径范围适当的多孔氧化膜。为了进一步提高阳极氧化处理的效率，在该步骤中也可以对碱性电解液进行加热处理。例如，可以令碱性电解液的溶液温度为5-40℃。在此条件下，阳极氧化的时间可以为2-35min，由此，可以较为简便地形成多孔氧化膜。

根据本发明的一些具体实施例，电解液可以为钾的碳酸盐或者钠的碳酸盐，电解液中溶质(钾的碳酸盐或者钠的碳酸盐)的浓度可以为10-300g/L。进行阳极氧化处理时阳极的电压可以为2-10V，处理的时间可以为3-20min。由此，可利用成本较低、对环境较为友好的电解液，经过一步阳极氧化处理，即能够获得可有效提升树脂以及金属基体之间结合力的多孔氧化膜。

根据本发明的实施例，在注塑树脂之前，该方法还可以进一步包括对经过阳极氧化处理的铝合金基体进行清洗和烘干处理的步骤。类似地，该步骤中的清洗处理也可是利用去离子水进行的，目的在于去除多孔氧化膜以及铝合金基体表面残余的碱性电解液。随后，可将经过清洗的铝合金基体进行烘干处理，例如可以在60℃下烘干，更具体地，可将铝合金基体置于烤箱内烤干。

S300：在所述铝合金基体上具有所述多孔氧化膜的位置处注塑树脂

根据本发明的实施例，在该步骤中在铝合金基体上具有多孔氧化膜的位置处注塑树脂，以形成所述树脂-铝合金复合体。根据本发明的实施例，在该步骤中用于注塑的树脂料的具体化学组成不受特别限制，如聚苯硫醚(PPS)、聚酰胺(PA)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚芳醚酮树脂(PAEK)等等均可以用于注塑。根据本发明的具体实施例，该步骤中可以是采用纳米注塑技术，令树脂材料与铝合金基体结合，例如，可使用使用含20～45％玻纤的PBT塑料进行纳米注塑，例如采用含40％玻纤的PBT塑料，形成的复合体的结合强度可达到35MPa以上。

例如，具体地，可利用注塑模具，在铝合金基体的特定位置，通过注塑塑胶料(树脂)形成具有一定形状的塑胶部，从而获得树脂-铝合金复合体。

根据本发明的实施例，该步骤中进行注塑的位置为铝合金基体上形成有多孔氧化膜的位置。由此，可利用多孔氧化膜所具有的多孔结构，提高塑胶部和铝合金基体之间的结合力。具体地，铝合金基体可以为条形基体，多孔氧化膜可以形成在铝合金基体的侧壁处，注塑的树脂可以位于所述铝合金基体的端部。形成的树脂-铝合金复合体可以具有如图4中所示出的结构。或者，铝合金基体上可以具有贯穿铝合金基体的狭缝，多孔氧化膜可至少覆盖狭缝的侧壁，注塑的树脂填充在狭缝中。由此，该树脂-铝合金复合体可以充当电子设备的壳体，利用填充在狭缝中的树脂作为壳体的天线槽，避免金属壳体屏蔽通讯信号。根据本发明的一些实施例，多孔氧化膜还可以覆盖铝合金基体的全部表面，注塑的树脂也可以覆盖铝合金基体的全部表面。例如，根据本发明一些具体的实施例，上述方法形成的复合体可以是平面板材，可以为具有曲面的板材，也可以为管状复合体。

总的来说，根据本发明实施例的制备树脂-铝合金复合体方法至少具有以下优点的至少之一：

1、采用弱碱的水溶液为阳极氧化电解液，成分无毒，环保。

2、通过一步阳极氧化处理即可获得能够有效提升树脂和金属结合力的多孔氧化膜，无需额外进行酸或是碱的阳极后腐蚀处理，可简化生产工艺，缩短生产制程。

3、树脂以及铝合金基体结合强度高，可以进行复杂结构成型，塑胶选择很多，铝及铝合金多种型号适用，用途广泛。树脂以及铝合金基体的结合强度可以达到35MPa以上，且结合稳定，环境测试结果较好。

在本发明的又一方面，本发明提出了一种树脂-铝合金复合体。该树脂-铝合金复合体可以是利用前面所述的方法制备的。由此，该树脂-铝合金复合体具有前面所述的方法所获得的复合体所具有的全部特征以及优点，在此不再赘述。总的来说，该复合体具有生产成本低廉、环境友好、结合强度较强等优点的至少之一。

根据本发明的实施例，该树脂-铝合金复合体包括铝合金基体以及注塑部，铝合金基体的至少部分表面具有多孔氧化膜，多孔氧化膜的孔径为10-80纳米，多孔氧化膜的厚度为0.2-1微米，注塑部位于铝合金基体是具有多孔氧化膜处。由此，注塑部可以填充至多孔氧化膜的内部，进而可利用多孔氧化膜提高注塑部和铝合金基体之间的结合力，总的来说，该复合体具有生产成本低廉、对环境污染较小、结合强度可靠等优点的至少之一。该多孔氧化膜可增强注塑部与铝合金基体之间的结合，树脂以及铝合金基体的结合强度可以达到35MPa以上。在本发明的一些示例中，该树脂-铝合金复合体的结构可以为如图4中所示出的。

需要特别说明的是，树脂-铝合金复合体的具体形状，以及注塑部的具体形状和位置不受特别限制，只要注塑部形成于复合体上的铝合金基体上具有上述多孔氧化膜的位置处即可。例如，铝合金基体可以为条形基体，多孔氧化膜可以形成在铝合金基体的侧壁处，注塑部可以位于所述铝合金基体的端部。或者，铝合金基体上可以具有贯穿铝合金基体的狭缝，注塑部可填充于狭缝中。又或者，多孔氧化膜还可以覆盖铝合金基体的全部表面，注塑部也可以覆盖铝合金基体的全部表面。该复合体可以是平面板材，可以为具有曲面的板材，也可以为管状复合体。

在本发明的又一方面，本发明提出了一种壳体。该壳体包括前面所述的树脂-铝合金复合体。由此，该壳体可以具有前面所述的板材所具有的全部特征以及优点，在此不再赘述。例如，该壳体可为电子设备的壳体，其中，板材的铝合金基体部分可以作为壳体的基体，注塑部可作为壳体的天线缝，防止铝合金基体屏蔽通讯信号。

下面通过具体实施例对本发明进行说明，需要说明的是，下面的具体实施例仅仅是用于说明的目的，而不以任何方式限制本发明的范围，另外，如无特殊说明，未具体记载条件或者步骤的方法均为常规方法，所采用的试剂和材料均可从商业途径获得。

实施案例1

使用尺寸为3×12×40mm的铝合金样条，将样条放入具有表面活性剂的水溶液中进行脱脂处理3min，水洗干净后放入NaOH浓度为50g/L的水溶液中浸泡2min进行碱洗处理，水洗干净后，放入HNO₃浓度为160g/L的水溶液中浸泡2min进行中和处理，水洗干净后放入含40g/L的Na₂CO₃水溶液中进行阳极氧化，氧化电压4V，氧化时间10min，氧化完成后水洗干净并烘干。阳极氧化步骤形成的多孔氧化膜的扫描电子显微镜照片如图3中所示。

放入注塑模具内使用PBT树脂(含40％玻纤)进行注塑，注塑完成后的复合体结构如图4所示。在万能试验机上测试拉拔力，数值记录在表1中。

实施案例2

铝合金样条尺寸以及前处理步骤同实施例1，随后放入含10g/L的Na₂CO₃水溶液中进行阳极氧化，氧化电压6V，氧化时间10min，氧化完成后水洗干净并烘干，放入注塑模具内使用PBT树脂(含40％玻纤)进行注塑，注塑完成后在万能试验机上测试拉拔力，数值记录在表1中。

实施案例3

铝合金样条尺寸以及前处理步骤同实施例1，随后放入含300g/L的Na₂CO₃水溶液中进行阳极氧化，氧化电压3V，氧化时间5min，氧化完成后水洗干净并烘干，放入注塑模具内使用PBT树脂(含40％玻纤)进行注塑，注塑完成后在万能试验机上测试拉拔力，数值记录在表1中。

实施案例4

使用尺寸为3×12×40mm的铝合金样条，将样条用陶瓷砂(80目)喷砂5min，然后放入具有表面活性剂的水溶液中进行脱脂处理3min，水洗干净后放入NaOH浓度为50g/L的水溶液中浸泡2min，水洗干净后放入HNO₃浓度为160g/L的水溶液中浸泡2min，水洗干净后放入含40g/L的Na₂CO₃水溶液中进行阳极氧化，氧化电压4V，氧化时间10min，氧化完成后水洗干净并烘干，放入注塑模具内使用PBT树脂(含40％玻纤)进行注塑，注塑完成后在万能试验机上测试拉拔力，数值记录在表1中。

实施案例5

使用尺寸为3×12×40mm的铝合金样条，将样条放入100g/L的HCl水溶液中浸泡3min，然后放入具有表面活性剂的水溶液中进行脱脂处理3min，水洗干净后放入NaOH浓度为50g/L的水溶液中浸泡2min进行碱洗处理，水洗干净后放入HNO₃浓度为160g/L的水溶液中浸泡2min进行中和处理，水洗干净后放入含40g/L的Na₂CO₃水溶液中进行阳极氧化，氧化电压4V，氧化时间10min，氧化完成后水洗干净并烘干，放入注塑模具内使用PBT树脂(含40％玻纤)进行注塑，注塑完成后在万能试验机上测试拉拔力，数值记录在表1中。

实施案例6：

铝合金样条尺寸以及前处理步骤同实施例1，随后放入含10g/L的Na₃PO₄水溶液中进行阳极氧化，氧化电压6V，氧化时间10min，氧化完成后水洗干净并烘干，放入注塑模具内使用PBT树脂(含40％玻纤)进行注塑，注塑完成后在万能试验机上测试拉拔力，数值记录在表1中。

实施案例7：

铝合金样条尺寸以及前处理步骤同实施例1，随后放入含10g/L的K₂CO₃水溶液中进行阳极氧化，氧化电压6V，氧化时间10min，氧化完成后水洗干净并烘干，放入注塑模具内使用PBT树脂(含40％玻纤)进行注塑，注塑完成后在万能试验机上测试拉拔力，数值记录在表1中。

实施案例8：

铝合金样条尺寸以及前处理步骤同实施例1，随后放入含300g/L的K₂HPO₄水溶液中进行阳极氧化，氧化电压3V，氧化时间5min，氧化完成后水洗干净并烘干，放入注塑模具内使用PBT树脂(含40％玻纤)进行注塑，注塑完成后在万能试验机上测试拉拔力，数值记录在表1中。

对比案例1

使用尺寸为3×12×40mm的铝合金样条，将样条放入具有表面活性剂的水溶液中进行脱脂处理3min，水洗干净后放入NaOH浓度为50g/L的水溶液中浸泡2min，水洗干净后放入HNO₃浓度为160g/L的水溶液中浸泡2min，水洗干净后放入含200g/L的H₂SO₄水溶液中进行阳极氧化，氧化电压20V，氧化时间10min，氧化完成后水洗干净,放入6％浓度的Na₂CO₃溶液中浸泡5min，然后取出，放入装有水的烧杯中浸泡1min，如此循环5次，最后一次水浸泡后，烘干，放入注塑模具内使用PBT树脂(含40％玻纤)进行注塑，注塑完成后在万能试验机上测试拉拔力，数值记录在表1中。

对比案例2

使用尺寸为3×12×40mm的铝合金样条，将样条放入具有表面活性剂的水溶液中进行脱脂处理3min，水洗干净后放入NaOH浓度为50g/L的水溶液中浸泡2min，水洗干净后放入HNO₃浓度为160g/L的水溶液中浸泡2min，水洗干净后放入含50g/L的H₂SO₄和0.005g/L的三嗪硫醇混合水溶液中进行阳极氧化，氧化温度60℃，氧化电流0.3A/dm²，氧化时间15min，水洗后烘干，放入注塑模具内使用PBT树脂(含40％玻纤)进行注塑，注塑完成后在万能试验机上测试拉拔力，数值记录在表1中。

对比案例3

其余步骤同实施例1，所不同的是，将实施案例1中的阳极氧化电压变更为22V，其余条件不变，氧化完成后水洗干净并烘干，放入注塑模具内使用PBT树脂(含40％玻纤)进行注塑，注塑完成后在万能试验机上测试拉拔力，数值记录在表1中。

对比案例4

其余操作同实施例2，所不同的是，将实施案例2中的阳极氧化电压变更为25V，其余条件不变，氧化完成后水洗干净并烘干，放入注塑模具内使用PBT树脂(含40％玻纤)进行注塑，注塑完成后在万能试验机上测试拉拔力，数值记录在表1中。

对比案例5

其余操作同实施例1，所不同的是，将实施案例1中的阳极氧化时间变更为40min，其余条件不变，氧化完成后水洗干净并烘干，放入注塑模具内使用PBT树脂(含40％玻纤)进行注塑，注塑完成后在万能试验机上测试拉拔力，数值记录在表1中。

对比案例6

铝合金样条尺寸以及前处理步骤同实施例1，随后放入含10g/L的NaOH水溶液中进行阳极氧化，氧化电压6V，氧化时间10min，氧化完成后水洗干净并烘干，放入注塑模具内使用PBT树脂(含40％玻纤)进行注塑，注塑完成后在万能试验机上测试拉拔力，数值记录在表1中。

表1

序号	拉拔强度/MPa
		实施案例1	39.25
实施案例2	38.98
		实施案例3	37.52
实施案例4	41.38
		实施案例5	42.56
实施案例6	38.22
		实施案例7	38.59
实施案例8	36.23
		对比案例1	38.72
对比案例2	38.58
		对比案例3	9.52
对比案例4	8.55
		对比案例5	20.32
对比案例6	8.52

由以上实施案例的测试结果可以看出，铝合金碱性溶液阳极氧化处理后的金属树脂复合体具有较强的结合力，拉拔强度测试表面拉拔强度均大于35MPa，与阳极氧化之后再多次进行碱性腐蚀的方案相比，结合力等同，但工艺更加简单。

对实施例1所获得的样品进行可靠性测试，测试方法及条件如表2中所示出。进行耐久度之后再次测试树脂和金属基体之间的拉拔强度，结果如表2所示。

表2

由以上可靠性测试结果来看，可靠性试验后，结合力数据并没有明显下降。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“另一个实施例”等的描述意指结合该实施例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。另外，需要说明的是，本说明书中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种制备树脂-铝合金复合体的方法，其特征在于，包括：

提供铝合金基体；

将所述铝合金基体置于碱性电解液中进行阳极氧化处理，所述碱性电解液为弱碱的水溶液，所述弱碱的水溶液的pH值为10.0-13.0，以便在所述铝合金基体的至少部分表面形成多孔氧化膜；以及

在所述铝合金基体上具有所述多孔氧化膜的位置处注塑树脂，以形成所述树脂-铝合金复合体。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，控制所述阳极氧化处理的条件，以令所述多孔氧化膜的孔径为10-80纳米，所述多孔氧化膜的厚度为0.2-1微米。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述弱碱选自Na₂CO₃、NaHCO₃、Na₂HPO₄、Na₃PO₄、Na₂SO₃、Na₂B₄O₇、K₂CO₃、KHCO₃、K₂HPO₄、K₃PO₄、K₂SO₃、K₂B₄O₇中的至少之一。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述弱碱的水溶液中所述弱碱的浓度为5-300g/L，所述阳极氧化处理的温度为5-40℃，阳极电压为1-20V或阳极电流密度为0.05-0.5A/dm²，所述阳极氧化处理的时间为2-35min。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述弱碱为碳酸盐，所述弱碱的水溶液中所述弱碱的浓度为10-300g/L；

或者所述弱碱为磷酸盐，所述弱碱的水溶液中所述弱碱的浓度为5-30g/L；

或者所述弱碱为磷氢酸盐，所述弱碱的水溶液中所述弱碱的浓度为30-300g/L。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述阳极电压为2-10V，所述阳极氧化处理的时间为3-20min。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括以下步骤的至少之一：

进行所述阳极氧化处理之前，预先对所述铝合金基体进行脱脂处理；

进行所述阳极氧化处理之前，预先对所述铝合金基体进行碱洗处理以及中和处理。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述脱脂处理包括使用具有表面活性剂的脱脂剂对所述铝合金基体进行清洗；

所述碱洗处理包括使用无机强碱溶液，对铝合金基体进行清洗，所述无机强碱溶液中无机强碱的浓度为10-100g/L，所述清洗的温度为20-80℃，时间为5s-180s；

所述中和处理包括利用酸性溶液对经过所述碱洗处理的所述铝合金基体进行处理，所述酸性溶液中含有HNO₃、HF或者NH₄HF₂。

9.一种树脂-铝合金复合体，其特征在于，所述树脂-铝合金复合体是利用权利要求1-8任一项所述的方法制备的。

10.一种壳体，其特征在于，所述壳体包括权利要求9所述的树脂-铝合金复合体。

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