CN113442370A - 复合构件的制造方法及复合构件 - Google Patents

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伊藤由华
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Sintokogio Ltd
Shibaura Institute of Technology
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Abstract

本发明提供一种铝构件与树脂构件接合而成的复合构件的制造方法，包含：喷砂加工工序，对铝构件的表面进行喷砂加工；表面氢氧化工序，施加超过大气压的压力使喷砂加工后的铝构件的表面与水蒸气反应，将铝构件的表面改性为铝氢氧化物；接合工序，在改性为铝氢氧化物的铝构件的表面直接接合树脂构件。

Description

复合构件的制造方法及复合构件
技术领域
本发明涉及复合构件的制造方法和复合构件。
背景技术
专利文献1公开了复合构件的制造方法。采用该方法中，可制造将母材与树脂构件接合而成的复合构件。在母材的表面形成有微米级或纳米级的凹凸。树脂构件进入微米级或纳米级的凹凸而固化，由此与毫米级的凹凸的情况相比，会产生较强的锚固效应。因此，以该方法而制造的复合构件具有优异的接合强度。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2017/141381号
发明内容
铝与铁相比，更轻量且强度更高。因此被用作各种零件，作为复合构件的母材非常合适。从使以铝为母材的复合构件的接合强度进一步提高的观点出发，专利文献1记载的制造方法还有改善的余地。
根据本发明的一个方面，可以提供将铝构件与树脂构件接合而成的复合构件的制造方法。制造方法包含喷砂加工工序、表面氢氧化工序和接合工序。喷砂加工工序中，对铝构件的表面进行喷砂加工。表面氢氧化工序中，施加超过大气压的压力使喷砂加工后的铝构件的表面与水蒸气反应，将铝构件的表面改性为铝氢氧化物。接合工序中，在改性为铝氢氧化物的铝构件的表面直接接合树脂构件。
根据该制造方法，铝构件的表面被喷砂加工。喷砂加工后的铝构件的表面上形成有凹凸。该凹凸有助于锚固效应。但是，凹凸是由喷射材料的碰撞而形成的，因此会成为尖锐的突起。尖锐的突起有成为树脂构件断裂的起点的风险。根据该制造方法，喷砂加工后的铝构件的表面被改性为铝氢氧化物。由此，尖锐的突起可以变得圆滑。然后，可在被改性为铝氢氧化物的铝构件的表面直接接合树脂构件。树脂构件进入圆滑的凹凸而固化。如此，根据该制造方法，可通过表面氢氧化工序而除去可能成为树脂构件断裂的起点的尖锐的突起，因此，可以使复合构件的接合强度提高。进而，在铝构件的表面，铝氢氧化物的羟基的氧原子与树脂所包含的氢原子形成氢键。因此，在铝构件的表面与树脂构件之间生成化学键，因此，该制造方法可以提高接合强度。进而，由铝氢氧化物形成的铝构件的表面具有数十～数百nm的细孔。因此，该制造方法可以增强锚固效应。进而，铝构件在超过大气压的压力下与水蒸气反应，因此，铝构件的表面的一部分例如变性为包含铝原子和氧原子的非晶层。通过形成非晶层，从而可抑制铝构件与树脂构件的材料彼此固有的电位差，可抑制因电气化学作用导致的铝构件的腐蚀，因此，该制造方法可以稳定地维持复合构件的接合强度。
一个实施方式中，表面氢氧化工序可以施加140℃以上的热使喷砂加工后的铝构件的表面与水蒸气反应。在该情况下，该制造方法可以容易地将铝构件的表面改性为铝氢氧化物。进而，由于铝构件的表面被热处理，因此会产生析出固化。因此，该制造方法可以使复合构件的硬度提高。
一个实施方式中，表面氢氧化工序可以使喷砂加工后的铝构件的表面与水蒸气在2小时以上且24小时以下的处理时间进行反应。在该情况下，该制造方法可以在铝构件的表面形成适当密度的铝氢氧化物的层。
一个实施方式中，铝氢氧化物可以包含硬水铝石、勃姆石、假勃姆石、拜耳石、诺三水铝石(nordstrandite)、三水铝石(gibbsite)和水铝石(doyleite)中的至少1种。
一个实施方式中，喷砂加工工序中使用的磨粒的粒径可以为30μm～710μm。在该情况下，该制造方法可以适当地除去在铝构件的表面形成的氧化膜，因此，可以在铝构件的表面形成均匀的铝氢氧化物的层。
一个实施方式中，树脂构件可以包含导电性填料，具有导电性。根据该构成，可以得到具有导电性的树脂构件与铝构件接合而成的复合构件。铝构件与树脂构件的接合部分形成包含铝原子和氧原子的非晶层。由此，可抑制铝构件与树脂构件的材料彼此固有的电位差，可抑制因电气化学作用导致的铝构件的腐蚀。因此，对于该制造方法，即使树脂构件是具有导电性的构件，也可以稳定地维持复合构件的接合强度。因此，该制造方法可以提高树脂构件的材料的选择自由度。
根据本发明的其它方式，可提供复合构件。复合构件具备：具有形成有凹凸的表面的铝构件、与铝构件的表面直接接触的树脂构件。铝构件的表面具有：配置在铝的母材上、包含从母材析出的合金元素的析出层，配置在析出层上、包含铝原子和氧原子的非晶层，以及配置在非晶层上、包含铝氢氧化物、且与树脂构件直接接触的接触层。应予说明的是，铝的母材也可以包含析出层，该析出层包含母材中所包含的合金元素。
该复合构件中，与树脂构件直接接触的铝构件的表面有凹凸，因此起到锚固效应。进而，在铝构件的表面形成包含铝氢氧化物的接触层。接触层所包含的铝氢氧化物的羟基的氧原子与树脂所包含的氢原子形成氢键。因此，在铝构件的表面与树脂构件之间生成化学键，因此，该复合构件可以提高接合强度。进而，铝构件的表面中的接触层具有数十～数百nm的细孔。因此，该复合构件可以增强锚固效应。此外，在铝构件的表面形成有包含铝原子和氧原子的非晶层。因此，可抑制铝构件与树脂构件的材料彼此固有的电位差，可抑制因电气化学作用导致的铝构件的腐蚀，该复合构件可以稳定地维持接合强度。进而，在铝构件的表面形成有析出层。析出层中，通过合金元素从铝的母材析出，从而产生析出固化，因此，该复合构件可以提高硬度。
一个实施方式中，铝氢氧化物可以包含硬水铝石、勃姆石、假勃姆石、拜耳石、诺三水铝石、三水铝石和水铝石中的至少1种。
一个实施方式中，树脂构件可以包含导电性填料，具有导电性。根据该构成，可以得到将具有导电性的树脂构件与铝构件接合而成的复合构件。在铝构件与树脂构件的接合部分，形成包含铝原子和氧原子的非晶层。由此，可抑制铝构件与树脂构件的材料彼此固有的电位差，可抑制因电气化学作用导致的铝构件的腐蚀。因此，该复合构件中，即使树脂构件是具有导电性的构件，也可以稳定地维持复合构件的接合强度。因此，该复合构件可以提高树脂构件的材料的选择自由度。
根据本发明的一个方面和实施方式，可以提供具有优异的接合强度的复合构件的制造方法、以及具有优异的接合强度的复合构件。
附图说明
图1为表示实施方式涉及的复合构件的立体图。
图2为沿图1的II-II线的复合构件的剖面图。
图3为实施方式涉及的复合构件的制造方法中使用的喷砂加工装置的概念图。
图4为说明实施方式涉及的复合构件的制造方法中使用的喷砂加工装置的构成的图。
图5为图4的喷射喷嘴的剖面图。
图6为用于压制成型的模具的俯视图。
图7为沿图6的VII-VII线的模具的剖面图。
图8为实施方式涉及的复合构件的制造方法的流程图。
图9为喷砂加工的概念图。
图10为说明喷砂加工的扫描的图。
图11为说明复合构件的制造工序的图。
图12为铝构件的表面观察结果。
图13为铝构件的表面的晶体结构解析结果。
图14为铝构件的表面观察结果。
图15为铝构件的表面的晶体结构解析结果。
图16为实施例涉及的加工条件和剪切强度的结果。
图17为铝构件的维氏硬度的测定结果。
附图标记说明
1…复合构件、2…铝构件、2a…表面、2b…凹凸、2c…母材、2d…析出层、2e…非晶层、2f…接触层、3…树脂构件、10…喷砂加工装置、11…处理室、12…喷射喷嘴、13…储存罐、14…加压室、15…压缩气体供给机、16…定量供给部、17…连接管、18…加工台、19…控制部、20…模具、21…模具主体。
具体实施方式
以下，参照图例对实施方式进行说明。应予说明的是，以下的说明中，对相同或相当的要素标注相同的符号，省略重复的说明。此外，本实施方式中的“接合强度”作为“剪切强度”进行说明。
[复合构件]
图1为表示实施方式涉及的复合构件1的立体图。如图1所示，复合构件1为多个构件通过接合而一体化的构件。例如，复合构件1是使树脂构件和与树脂构件不同种类的构件相接合而成的构件。与树脂构件不同种类的构件是指由热膨胀率、热传导率、强度等相对于树脂构件具有不同性质的材料形成的构件。
复合构件1具备铝构件2和树脂构件3。作为一个例子，铝构件2是板状的构件。树脂构件3与铝构件2的表面直接接触。图1中，树脂构件3与铝构件2的表面的一部分(铝构件2的接触面4)直接接触，具有搭接接头结构。铝构件2的材料为铝的合金。
树脂构件3包含导电性填料，可以是具有导电性的树脂。树脂构件3例如具有包含下述材料中的至少1种的碳系材料作为导电性填料：科琴黑等导电性炭黑的粉末、包含石墨和石墨烯片中的至少1种的薄片、碳纳米管的超短纤维、以及碳纤维强化热塑性树脂(CFRTP：Carbon Fiber Reinforced Thermo Plastics)的纤维。树脂构件3例如也可以具有包含下述材料中的至少1种的金属系材料作为导电性填料：包含金(Au)、银(Ag)、镍(Ni)、铜(Cu)、锌(Zn)、铝(Al)和不锈钢中的至少1种的粉末，包含银(Ag)、镍(Ni)、铜(Cu)、锌(Zn)、铝(Al)和不锈钢中的至少1种的薄片，以及包含铜(Cu)、不锈钢和黄铜中的至少1种的纤维。
树脂构件3例如也可以具有包含下述材料中的至少1种的金属氧化物系材料作为导电性填料：掺杂锑(Sb)的氧化锡(SnO2)、掺杂锡的氧化铟(In2O3)、和掺杂铝的氧化锌(ZnO)。树脂构件3例如也可以具有金属被覆系材料作为导电性填料，该金属被覆系材料将镍(Ni)和铝(Al)中的至少1种作为被覆材料，包含将云母、玻璃珠、玻璃纤维、碳纤维、碳酸钙、氧化锌和氧化钛中的至少1种作为基础填料的粉末以及纤维中的至少1种。树脂构件3可以包含上述的碳系材料、金属系材料、金属氧化物系材料和金属被覆系材料中的至少1种。
树脂构件3也可以不是包含导电性填料而具有导电性的树脂。在该情况下，例如，树脂构件3的材料可以是聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚苯硫醚、聚酰胺、液晶聚合物、聚丙烯、丙烯腈丁二烯苯乙烯等树脂。
图2为沿图1的II-II线的复合构件1的剖面图。如图2所示，铝构件2在其表面2a的一部分(接触面4)上具有凹凸2b。凹凸2b为微米级或纳米级的凹凸。微米级的凹凸是指具有1μm以上且小于1000μm的高低差的凹凸。纳米级的凹凸是指具有1nm以上且小于1000nm的高低差的凹凸。凹凸2b的端部被倒角。因此，凹凸2b变得圆滑，没有尖锐的地方。树脂构件3进入凹凸2b中而被固定，因此起到锚固效应。
进而，铝构件2的表面2a具有：配置在铝的母材2c上的析出层2d、配置在析出层2d上的非晶层2e、和配置在非晶层2e上的接触层2f。母材2c主要由铝原子构成，在其一部分的上部形成析出层2d。
析出层2d是通过热处理硅(Si)或镁(Mg)等铝合金元素从铝构件2的母材2c析出而形成的层。析出层2d配置在母材2c上。析出层2d在析出层2d、非晶层2e和接触层2f的三层结构中位于最靠近母材2c的一侧。应予说明的是，铝的母材2c可以包含析出层，该析出层包含母材2c中所包含的铝合金元素。例如，通过热处理，可以使析出层2d附近存在的母材2c包含与析出层2d相同程度的铝合金元素。
非晶层2e是包含铝原子和氧原子的非晶状态的层。非晶层2e例如可以由致密的氧化铝(Al2O3)构成。非晶层2e位于析出层2d的上层(比析出层2d更靠近树脂构件3的一侧)，厚度为例如数十nm～数μm。
接触层2f包含铝氢氧化物，与树脂构件3直接接触。接触层2f位于非晶层2e的上层(比非晶层2e更靠近树脂构件3的一侧)。接触层2f在表面露出，其表面具有数十～数百nm的细孔。铝氢氧化物是具有羟基的铝化合物。铝氢氧化物包含硬水铝石、勃姆石、假勃姆石、拜耳石、诺三水铝石、三水铝石和水铝石中的至少1种。铝氢氧化物可以包含硬水铝石、勃姆石、假勃姆石、拜耳石、诺三水铝石、三水铝石和水铝石中的任1种。铝氢氧化物也可以包含选自硬水铝石、勃姆石、假勃姆石、拜耳石、诺三水铝石、三水铝石和水铝石中的多种铝氢氧化物。
树脂构件3以其一部分进入凹凸2b的状态与铝构件2接合。这样的结构可以通过使用后述的模具20的注射成型而形成。应予说明的是，复合构件1也可以通过注射成型以外的方法接合，例如超声波接合、压制成型或振动接合等。
以上，本实施方式涉及的复合构件1在与树脂构件3直接接触的铝构件2的表面2a具有凹凸2b，因此起到锚固效应。进而，铝构件2的表面2a具有析出层2d、非晶层2e和接触层2f。接触层2f所包含的铝氢氧化物的羟基的氧原子与树脂所包含的氢原子形成氢键。因此，在铝构件2的表面2a与树脂构件3之间生成化学键，因此，可以提高接合强度。进而，铝构件2的表面2a中的接触层2f具有数十～数百nm的细孔，因此可以增强锚固效应。因此，该复合构件1具有优异的接合强度。此外，在铝构件2的表面2a形成有包含铝原子和氧原子的非晶层2e。因此，可抑制铝构件2与树脂构件3的材料彼此固有的电位差，可抑制因电气化学作用导致的铝构件2的腐蚀，因此，复合构件1可以稳定地维持接合强度。进而，在铝构件2的表面2a形成有析出层2d。析出层2d中，通过合金元素从铝的母材2c析出，从而产生析出固化，因此，该复合构件1可以提高硬度。
[复合构件的制造方法]
对复合构件1的制造方法中使用的装置概要进行说明。首先，对于对铝构件2的表面进行喷砂加工的装置进行说明。喷砂加工装置可以使用重力式(吸引式)的空气喷砂装置、直压式(加压式)的空气喷砂装置、离心式的喷砂装置等任一种类型。本实施方式涉及的制造方法中，作为一个例子，使用所谓的直压式(加压式)的空气喷砂装置。图3为复合构件1的制造方法中使用的喷砂加工装置10的概念图。喷砂加工装置10具备处理室11、喷射喷嘴12、储存罐13、加压室14、压缩气体供给机15和集尘机(未图示)。
处理室11的内部收容有喷射喷嘴12，在处理室11中对工件(这里为铝构件2)进行喷砂加工。由喷射喷嘴12喷射的喷射材料与粉尘一起落到处理室11的下部。落下的喷射材料被供给储存罐13，粉尘被供给集尘机。储存罐13中储存的喷射材料被供给加压室14，由压缩气体供给机15对加压室14进行加压。加压室14中储存的喷射材料与压缩气体一起被供给喷射喷嘴12。以这样的方式，一边使喷射材料循环，一边对工件进行喷砂加工。
图4为说明实施方式涉及的复合构件1的制造方法中使用的喷砂加工装置10的构成的图。图4所示的喷砂加工装置10为图3所示的直压式的喷砂装置。图4中，将处理室11的壁面的一部分省略表示。
如图4所示那样，喷砂加工装置10具备：与压缩气体供给机15连接并形成密闭结构的喷射材料的储存罐13和加压室14，在加压室14内与储存罐13连通的定量供给部16，经由连接管17与定量供给部16连通的喷射喷嘴12，在喷射喷嘴12的下方保持工件并可动的加工台18，以及控制部19。
控制部19控制喷砂加工装置10的构成元件。作为一个例子，控制部19包含表示部和处理部。处理部是具有CPU和存储部等的通常的电脑。控制部19基于设定的喷射压力和喷射速度，分别控制压缩气体供给机15向储存罐13和加压室14供给压缩气体的供给量。此外，控制部19基于设定的工件与喷嘴之间的距离和工件的扫描条件(速度、运送间距、扫描次数等)，控制喷射喷嘴12的喷射位置。作为具体的一个例子，控制部19使用喷砂加工处理前设定的扫描速度(X方向)与运送间距(Y方向)来控制喷射喷嘴12的位置。控制部19通过使保持工件的加工台18移动，从而控制喷射喷嘴12的位置。
图5为图4的喷射喷嘴12的剖面图。喷射喷嘴12具有主体部即喷射管支架120。喷射管支架120是在内部具有使喷射材料和压缩气体通过的空间的筒状构件。喷射管支架120的一端是喷射材料导入口123，另一端是喷射材料吐出口122。在喷射管支架120的内部，从喷射材料导入口123侧朝向喷射材料吐出口122形成有锥形的内壁面，由具有倾斜角度的圆锥形状的收束加速部121构成。在喷射管支架120的喷射材料吐出口122侧连通地设置有圆筒形状的喷射管124。收束加速部121从喷射管支架120的圆筒形部的中间朝向喷射管124形成锥形。由此，形成压缩气体流115。
在喷射喷嘴12的喷射材料导入口123连接有喷砂加工装置10的连接管17。由此，形成依次连接储存罐13、加压室14内的定量供给部16、连接管17和喷射喷嘴12而成的喷射材料路径。
以这样的方式构成的喷砂加工装置10可以从压缩气体供给机15将由控制部19控制的供给量的压缩气体供给储存罐13和加压室14。然后，通过恒定的压流力，使储存罐13内的喷射材料在加压室14内的定量供给部16中进行定量，经由连接管17供给喷射喷嘴12，通过喷射喷嘴12的喷射管而喷射到工件的加工面上。由此，可以持续地将恒定的喷射材料喷射到工件的加工面。然后，通过控制部19来控制喷射喷嘴12向工件的加工面的喷射位置，对工件进行喷砂加工。
此外，喷射的喷射材料和喷砂加工中产生的切削粉被未图示的集尘机吸引。从处理室11向集尘机的路径配置有未图示的分级机，将能再利用的喷射材料与其他微粉(变成不能再利用的尺寸的喷射材料、喷砂加工中产生的切削粉)分离。能再利用的喷射材料被收容于储存罐13，被再次供给喷射喷嘴12。微粉被集尘机回收。
接下来，对注射成型进行说明。这里，注射成型可以使用嵌件成型。嵌件成型中，在规定的模具上安装嵌件，注入树脂，保持规定的时间而使之固化。其后，通过热处理去除树脂的残留应力。图6为用于注射成型的模具的俯视图。图7为沿图6的VII-VII线的模具的剖面图。如图6、图7所示那样，模具20具备模具主体21(上模具21a和下模具21b)。在上模具21a与下模具21b之间，具备用于安装嵌件(这里是铝构件2)的空间22和注入树脂的空间23。在上模具21a的上面设置有树脂注入口。树脂注入口经由直浇道24、流道25和浇口26而与空间23连通。空间23中设置有压力传感器27和温度传感器28，可检测空间23的压力和温度。基于压力传感器27和温度传感器28的检测结果，调节未图示的成型机的参数，制造成型品。参数包含模具温度、填充时的树脂温度、填充压力、注射率、保持时间、保持时的压力、热处理温度、热处理时间等。由模具20成型的成型品为以规定面积接合的搭接接头结构。
接下来，对复合构件1的制造方法的一系列流程进行说明。图8为实施方式涉及的复合构件1的制造方法MT的流程图。如图8所示那样，首先，作为准备工序(S10)，将规定的喷射材料填充到喷砂加工装置10中。喷射材料(磨粒)的粒径例如为30μm～710μm。喷射材料的粒径越小，质量越小，因此惯性力会降低。因此，在喷射材料的粒径小于30μm的情况下，难以形成期望形状的凹凸2b。此外，工业上使用的铝构件2通常在大气中保管，其表面被厚度60nm～300nm的不均匀的铝的非晶氧化膜覆盖。因此，使用药剂的表面蚀刻、表面激光加工由于铝的非晶氧化膜的存在而有成为不均匀的表面处理的风险。后述的表面氢氧化工序(S14)中，为了将铝构件2的表面2a均匀地改性，需要将铝的非晶氧化膜制成厚度约30nm以下的膜。但是，在喷射材料的粒径超过710μm的情况下，难以将铝的非晶氧化膜削减至厚度约30nm以下。因此，无法充分地除去在铝构件2的表面形成的铝氧化物。可以实现凹凸的形成与铝的非晶氧化膜的除去这两者的磨粒的粒径为30μm～710μm。
喷砂加工装置10的控制部19取得喷砂加工条件作为准备工序(S10)。控制部19基于操作员的操作或存储部所存储的信息而取得喷砂加工条件。喷砂加工条件包含喷射压力、喷射速度、喷嘴间距离、工件的扫描条件(速度、运送间距、扫描回数)等。喷射压力例如为0.5～2.0MPa。喷射压力越小，惯性力越低。因此，在喷射压力小于0.5MPa的情况下，难以形成期望形状的凹凸2b。喷射压力越大，惯性力越高。因此，通过与铝构件2的碰撞，喷射材料容易被粉碎。其结果是产生(1)碰撞的能量被分散至凹凸2b的形成以外，因而加工效率差，(2)喷射材料的损耗过大，经济性差等问题。这样的问题在喷射压力超过2.0MPa的情况下更为显著。控制部19通过管理喷砂加工条件，从而以微米级或纳米级来精密地控制铝构件2的表面2a的凹凸2b的大小、深度、密度等。应予说明的是，喷砂加工条件也可以包含确定喷砂加工对象区域的条件。在该情况下，可以实现选择性的表面处理。此外，准备工序(S10)中，可以使用乙醇等以规定的时间对铝构件2进行超声波清洗。
接下来，喷砂加工装置10进行以下一系列的处理作为喷砂加工工序(S12)。首先，将作为喷砂加工对象的铝构件2设置在处理室11内的加工台18上。接下来，控制部19使未图示的集尘机运转。集尘机基于控制部19的控制信号，对处理室11的内部进行减压，成为负压状态。接下来，喷射喷嘴12基于控制部19的控制信号，在喷射压力0.5～2.0MPa的范围，将喷射材料作为压缩空气的固气二相流进行喷射。接下来，控制部19使加工台18运转，使铝构件2在固气二相流的喷射流中(图4中喷射喷嘴的下方)移动。图9为喷砂加工的概念图。如图9所示那样，从喷射喷嘴12向铝构件2的表面2a的一部分区域2g喷射喷射材料。在此，控制部19使加工台18的运转继续，使其以喷射流对铝构件2描绘预先设定的轨迹的方式运转。图10为说明喷砂加工的扫描的图。如图10所示那样，控制部19使加工台18按照以运送间距P进行扫描的轨迹L运转。由此，在铝构件2的表面形成期望的微米级或纳米级的凹凸2b。
使用粒径30～710μm的喷射材料，在喷射压力0.5～2.0MPa的范围进行喷砂加工，从而可以在铝构件2的表面2a形成期望的微米级或纳米级的凹凸2b(例如，JIS(日本工业标准)B 0601(1994)所规定的算术平均斜率RΔa和均方根斜率RΔq分别被控制为0.17～0.50、0.27～0.60的凹凸2b)。进而，铝构件2的表面的非晶氧化膜成为厚度约9nm以下的膜。在喷砂加工装置10的运转停止后，取出铝构件2，结束喷砂加工。
图11为说明复合构件的制造工序的图。如图11的(A)所示那样，喷砂加工后的铝构件2的表面2a的凹凸2b具有尖锐的突起。
接下来，作为表面氢氧化工序(S14)，施加超过大气压的压力使喷砂加工后的铝构件2的表面2a与水蒸气反应，将铝构件2的表面2a改性为铝氢氧化物。表面氢氧化工序(S14)中，使用水蒸气处理，使铝构件2的表面2a与水蒸气反应。水蒸气处理中，将喷砂加工后的铝构件2和水放入压力容器的内部，加热至140℃以上，施加超过大气压的压力，从而使压力容器内充满水蒸气。压力容器例如为高压釜。
由此，如图11的(B)所示那样，凹凸2b变得圆滑。进而，在铝构件2的表面2a形成有析出层2d、非晶层2e和接触层2f的三层结构。
水蒸气处理中，将喷砂加工后的铝构件2在加热至140℃以上的水蒸气中曝露规定的期间，从而对铝构件2的表面2a进行加热，因此，在铝构件2的母材2c上形成析出层2d。析出层2d中，硅(Si)或镁(Mg)等铝合金元素从母材2c析出并固化。
以施加超过大气压的压力的状态，使用水蒸气将铝构件2的表面2a的表面氧化，因此，在析出层2d的上层(比析出层2d更靠近树脂构件3的一侧)形成非晶层2e。非晶层2e是包含铝原子和氧原子的非晶状态的层。非晶层2e例如由致密的氧化铝(Al2O3)构成。
以施加超过大气压的压力的状态，使用水蒸气将铝构件2的表面2a的表面氢氧化，因此，在非晶层2e的上层(比非晶层2e更靠近树脂构件3的一侧)形成接触层2f。接触层2f包含铝氢氧化物。接触层2f的铝氢氧化物主要包含勃姆石。接触层2f的铝氢氧化物不限于勃姆石，可包含硬水铝石、假勃姆石、拜耳石、诺三水铝石、三水铝石和水铝石中的任1种。接触层2f的铝氢氧化物也可以包含选自硬水铝石、勃姆石、假勃姆石、拜耳石、诺三水铝石、三水铝石和水铝石中的多种铝氢氧化物。
应予说明的是，从压力容器的耐性的观点出发，对铝构件2和水施加的压力设定为高于大气压(0.1013MPa)且为3.0MPa以下。铝构件2和水蒸气例如从达到规定的140℃以上的加热温度的时刻开始反应2小时以上且24小时以内。此外，表面氢氧化工序(S14)中，可以使用水对铝构件的表面进行清洗。在该情况下，铝构件的表面被水清洗，可以使表面碳浓度降低。
接下来，作为接合工序(S16)，未图示的成型机使用上述的模具20进行注射成型。首先，将模具20开模，将形成有析出层2d、非晶层2e和接触层2f的三层结构的铝构件2安装在空间22，将模具20合模。然后，成型机将具有设定的树脂温度的熔融树脂从树脂注入口注入模具20的内部。注入的树脂通过直浇道24、流道25和浇口26，填充到空间23。成型机基于压力传感器27的检测结果控制树脂的填充压力、注射率。成型机基于温度传感器28的检测结果控制模具温度为设定值。此外，成型机基于压力传感器27的检测结果，在设定的保持时间内控制压力为设定值。其后，成型机基于设定的热处理温度和热处理时间进行热处理。其后，成型机中将模具20开模，取出析出层2d、非晶层2e和接触层2f的三层结构、铝构件2以及树脂构件3一体化而成的复合构件1。如果接合工序(S18)结束，则图8所示的流程图结束。由此，可制造图11的(C)所示的复合构件1。
如上述说明那样，根据制造方法MT对铝构件2的表面2a进行喷砂加工。在喷砂加工后的铝构件2的表面2a形成有具有尖锐的突起的凹凸2b。其后，喷砂加工后的铝构件2的表面2a被改性为主要是勃姆石的铝氢氧化物。由此，尖锐的突起变得圆滑。其后，在改性为铝氢氧化物的铝构件2的表面2a直接接合树脂构件3。树脂构件3进入圆滑的凹凸2b而固化。以这样的方式，根据制造方法MT，可通过表面氢氧化工序(S14)而除去可能成为树脂构件3断裂的起点的尖锐的突起，因此，可以提高复合构件1的接合强度。
进而，在铝构件2的表面2a形成的接触层2f中，主要由勃姆石的羟基的氧原子与树脂所包含的氢原子形成氢键。因此，在铝构件2的表面2a与树脂构件3之间生成化学键，因此，可以提高接合强度。进而，主要由勃姆石形成的铝构件2的表面2a中的接触层2f具有数十～数百nm的细孔。因此，可以增强锚固效应。进而，通过喷砂加工而除去在铝构件2的表面2a形成的铝氧化膜。铝氧化膜是阻碍接触层2f形成的主要因素。根据制造方法MT，在形成铝氢氧化物前除去铝氧化膜，因此，可以将铝构件2的表面2a改性为均质的铝氢氧化物。
进而，铝构件2在表面氢氧化工序(S14)中，通过超过大气压的压力而与水蒸气反应，因此，铝构件2的表面2a的一部分变性为包含铝原子和氧原子的非晶层2e。因此，可抑制铝构件2与树脂构件3的材料彼此固有的电位差，可抑制因电气化学作用导致的铝构件2的腐蚀，该复合构件1可以稳定地维持接合强度。
根据制造方法MT，表面氢氧化工序(S14)中，施加140℃以上的热而使铝构件2的表面2a与水蒸气反应，因此，可以将铝构件2的表面2a容易地改性为接触层2f。进而，铝构件2的表面2a被热处理，因此，可以形成析出层2d。析出层2d中，通过合金元素从铝母材2c析出，从而产生析出固化，因此，在该制造方法中，可以提高复合构件1的硬度。
根据制造方法MT，表面氢氧化工序(S14)中，使铝构件2的表面2a与水蒸气在2小时以上且24小时以内进行反应，从而可以在铝构件2的表面2a形成适当的密度的接触层2f。
接触层2f包含硬水铝石、勃姆石、假勃姆石、拜耳石、诺三水铝石、三水铝石和水铝石中的至少1种。上述铝氢氧化物之中，由多种铝氢氧化物组合而构成的接触层2f与由上述的铝氢氧化物中的任1种铝氢氧化物构成的接触层2f相比，在表面氢氧化工序(S14)中，可以在将加热铝构件2和水的温度抑制得低的状态下形成。
根据制造方法MT，铝构件2的表面2a被水清洗，因此，可以抑制由碳污染导致的接合强度的降低。根据制造方法MT，通过将喷砂加工工序中使用的磨粒的粒径设为30μm～710μm，从而可以适当地除去在铝构件2的表面2a形成的氧化膜，因此，可以在铝构件2的表面2a形成均匀的接触层2f。此外，通过将喷砂加工工序中使用的磨粒的粒径设为上述的范围，从而可以在铝构件2的表面2a形成具有适当的算术平均斜率的凹凸2b。
根据制造方法MT，表面氢氧化工序(S14)中，在铝构件2的表面2a形成非晶层2e。由此，可抑制铝构件2与树脂构件3的材料彼此固有的电位差，可抑制因电气化学作用导致的铝构件2的腐蚀。因此，该制造方法MT中，即使树脂构件3是具有导电性的构件，也可以稳定地维持复合构件1的接合强度。因此，该制造方法MT可以提高树脂构件3的材料的选择自由度。
以上，对本实施方式进行了说明，但本发明不受上述本实施方式所限定，即使在本实施方式以外，也可以在不脱离其主旨的范围内进行各种变形而实施，这是不言而喻的。
[母材、树脂构件的变形例]
作为上述实施方式涉及的铝构件2和树脂构件3，以板状构件为例进行了说明，但不限定形状，可以采用能互相接触的所有形状。上述实施方式涉及的树脂构件3与铝构件2的表面的一部分接触，但也可以与铝构件2的整个表面接触。
[接合的变形例]
铝构件2与树脂构件3的接合可以是压制成型。压制成型中，铝构件2和树脂构件3通过模具而固定，因此，与其它接合方法相比，可以提高接合后的复合构件1的尺寸精度。此外，铝构件2与树脂构件3的接合也可以是超声波接合。超声波接合中，成型机可以使铝构件2和树脂构件3中的至少一者进行超声波振动而使铝构件2与树脂构件3接合。超声波接合中，仅对铝构件2与树脂构件3的接合处加热，因此，可以抑制由铝构件2与树脂构件3的热膨胀率的差导致的、接合后的复合构件1产生的翘曲。
实施例
[喷射材料的磨粒尺寸]
首先，测量进行喷砂加工工序(S12)前的铝构件2的氧化被膜的膜厚。使用“俄歇电子能谱法(AES：Auger electron spectroscopy)”进行铝氧化皮膜的深度方向分析。在氧化物/金属的界面附近同时检测到氧化物和金属成分，因此，通过光谱合成法将它们分离，求出氧化被膜的膜厚。氧化被膜的膜厚为72nm。接下来，使用图3～图5所示的喷砂加工装置进行喷砂加工工序(S12)，然后，测量铝构件2的氧化被膜的膜厚。在使用磨粒的中心粒径为600μm～710μm的喷射材料的情况下，氧化被膜的膜厚为13nm。在使用磨粒的中心粒径为41μm～50μm的喷射材料(最大粒径为127μm以下，平均粒径为57μm±3μm)的情况下，氧化被膜的膜厚为9nm。因此，可以确认：通过使用至少710μm以下的喷射材料，可以除去铝构件2的表面2a的氧化被膜。
[使加热温度变化时的铝构件的表面状态和表面粗糙度的确认]
铝构件使用铝板(JIS：A5052)。对铝构件进行表面氢氧化工序(S14)。作为表面氢氧化工序(S14)，向高压釜内投入纯水10ml，配置铝板，进行将处理时间设为24小时的水蒸气处理。以下，有时将水蒸气处理的处理时间简称为“处理时间”。水蒸气处理的加热温度分别为140℃、180℃和220℃。应予说明的是，加热温度为140℃时的高压釜内的压力为0.5MPa，加热温度为180℃时的高压釜内的压力为1.0MPa，加热温度为220℃时的高压釜内的压力为2.3MPa。然后，使用电场发射式扫描电子显微镜(FE-SEM：Field EmissionScanning Electron Microscope)，进行表面观察，确认表面粗糙度。
图12为铝构件的表面观察结果。图12的(A),(B),(C)分别为140℃、180℃、220℃的表面氢氧化工序(S14)后的铝板的表面观察结果。可确认到：如图12的(A),(B),(C)所示那样，随着表面氢氧化工序(S14)中的加热温度升高，铝构件上的突起成长变大。
图13为铝构件的表面的晶体结构解析结果(X射线衍射测定)。图13中，纵轴表示衍射X射线强度，横轴表示衍射角度。如图13所示那样，对铝构件进行X射线衍射测定来解析结晶结构的结果是，出现了铝(Al)、碱式氧化铝(AlO(OH))和硅化镁(Mg2Si)的衍射峰。由此可明确，铝构件的表面包含铝、碱式氧化铝和硅化镁。此外，加热温度越高，碱式氧化铝的衍射峰表现得越明显。由此可确认，加热温度越高，碱式氧化铝越成长。
此外，对于上述的铝构件的表面粗糙度，测定JIS B 0601(1994)所规定的算术平均粗糙度Ra。加热温度为140℃时的铝构件的算术平均粗糙度Ra为0.42μm，加热温度为180℃时的铝构件的算术平均粗糙度Ra为0.56μm，加热温度为220℃时的铝构件的算术平均粗糙度Ra为0.78μm。未进行表面氢氧化工序(S14)的铝构件的算术平均粗糙度Ra为0.39μm。由此可确认，随着水蒸气处理的加热温度升高，铝构件的表面粗糙度(算术平均粗糙度Ra)变大。此外，可确认到，在水蒸气处理的加热温度为140℃以上时，铝构件的表面粗糙度增大。
[使处理时间变化时的铝构件的表面状态的确认]
使用图3～图5所示的喷砂加工装置，进行喷砂加工工序(S12)。铝构件使用铝板(JIS：A5052)。喷砂加工中，使用材料为氧化铝、磨粒中心粒径为106μm～125μm的喷射材料。喷砂压力设为1.0MPa。在喷砂加工工序后，使用电场发射式扫描电子显微镜(FE-SEM)进行表面观察。
接下来，进行表面氢氧化工序(S14)。在高压釜内投入纯水10ml，配置喷砂加工后的铝板，进行将加热温度设为180℃的水蒸气处理。处理时间为3小时、6小时和24小时。应予说明的是，高压釜内的压力为1.0MPa。然后，使用电场发射式扫描电子显微镜(FE-SEM)进行表面观察。
图14为铝构件的表面观察结果。图14的(A)为喷砂加工工序(S12)后的铝板的表面观察结果，图14的(B)为将图14的(A)放大后的铝板的表面观察结果。图14的(C)为进行表面氢氧化工序(S14)3小时后的铝板的表面观察结果。图14的(D)为将图14的(C)放大后的铝板的表面观察结果。图14的(E)为进行表面氢氧化工序(S14)6小时后的铝板的表面观察结果。图14的(F)为将图14的(E)放大后的铝板的表面观察结果。图14的(G)为进行表面氢氧化工序(S14)24小时后的铝板的表面观察结果。图14的(H)为将图14的(G)放大后的铝板的表面观察结果。
可确认到，如图14的(A)、(B)所示那样，喷砂加工工序(S12)后的铝构件2的表面2a形成有凹凸，且有尖锐的突起。与此相对，可确认到，如图14的(C)～(H)所示那样，表面氢氧化工序(S14)后的铝构件2的表面2a整体变得圆滑。此外，比较图14的(C)、(E)、(G)与(D)、(F)、(H)可确认到，表面氢氧化工序(S14)后的铝板的表面存在50nm～1000nm的微细的突起。
图15为铝构件的表面的晶体结构解析结果(X射线衍射测定)。图15中，纵轴表示衍射X射线强度，横轴表示衍射角度。如图15所示那样，对铝构件进行X射线衍射测定来解析结晶结构的结果是，出现了铝(Al)、碱式氧化铝(AlO(OH))和硅化镁(Mg2Si)的衍射峰。由此可明确，铝构件的表面包含铝、碱式氧化铝和硅化镁。此外，处理时间越长，碱式氧化铝的衍射峰表现得越明显。由此，可确认，处理时间越长，碱式氧化铝越成长。
[使处理时间变化时的铝构件的表面粗糙度的确认]
铝构件使用铝板(JIS：A5052)。对铝构件进行表面氢氧化工序(S14)。作为表面氢氧化工序(S14)，在高压釜内投入纯水10ml，配置喷砂加工后的铝板，进行将加热温度设为180℃的水蒸气处理。水蒸气处理的处理时间分别为2小时、24小时和36小时。应予说明的是，高压釜内的压力为1.0MPa。
其结果是，处理时间为2小时时的铝构件的算术平均粗糙度Ra为0.40μm，处理时间为24小时时的铝构件的算术平均粗糙度Ra为0.56μm，处理时间为36小时时的铝构件的算术平均粗糙度Ra为0.59μm。未进行表面氢氧化工序(S14)的铝构件的算术平均粗糙度Ra为0.39μm。
由此可确认，随着水蒸气处理的处理时间变长，铝构件的表面粗糙度(算术平均粗糙度Ra)变大。此外，可确认到，在水蒸气处理的处理时间为2小时以上时，铝构件的表面粗糙度增大。此外，通过比较处理时间为24小时时的结果与处理时间为36小时时的结果，可确认到，处理时间如果超过24小时，则铝构件的表面粗糙度(算术平均粗糙度Ra)的增大比例减缓。因此，可确认到，在水蒸气处理的处理时间が24小时以下时，可以有效地使铝构件的表面粗糙度增大。
[剪切强度的确认]
准备实施例1～7和比较例1～6，确认剪切强度。
[实施例1～7]
实施例1中，使用图3～图5所示的喷砂加工装置来进行喷砂加工工序(S12)。铝构件使用铝板(JIS：A5052)。进行表面氢氧化工序(S14)。在高压釜内投入纯水10ml，配置喷砂加工后的铝板，进行将加热温度设为180℃、处理时间设为2小时的水蒸气处理。接下来，进行接合工序(S16)。使用图6和图7所示的模具20，使铝构件2与树脂构件3接合。树脂构件3使用PPS(聚苯硫醚)树脂。树脂构件3设定为纵、横、厚度为10mm×45mm×3.0mm。在保持注射成型时(合模时)，将模具温度设为220℃，保持压力设为5MPa，保持时间设为300秒。将铝构件2与树脂构件3的重叠设为5mm。
实施例2中，喷砂加工工序(S12)和接合工序(S16)与实施例1相同。实施例2的表面氢氧化工序(S14)中，进行处理时间设为3小时、其它条件与实施例1相同的水蒸气处理。
实施例3中，喷砂加工工序(S12)和接合工序(S16)与实施例1相同。实施例3的表面氢氧化工序(S14)中，进行处理时间设为6小时、其它条件与实施例1相同的水蒸气处理。
实施例4中，喷砂加工工序(S12)和接合工序(S16)与实施例1相同。实施例4的表面氢氧化工序(S14)中，进行处理时间设为24小时、其它条件与实施例1相同的水蒸气处理。
实施例5中，作为铝构件，使用进行了喷砂加工工序(S12)、且进行了与实施例3相同的表面氢氧化工序(S14)的铝板(JIS：A5052)。喷砂加工中，使用材料为氧化铝、磨粒中心粒径为106μm～125μm的喷射材料。喷砂压力设为0.4MPa。此时，铝构件的表面的算术平均斜率小于0.17。接合工序(S16)与实施例1相同。
实施例6中，喷砂加工工序(S12)和接合工序(S16)与实施例1相同。实施例6的表面氢氧化工序(S14)中，进行将加热温度设为140℃、其它条件与实施例3相同的水蒸气处理。
实施例7中，喷砂加工工序(S12)和接合工序(S16)与实施例1相同。实施例7的表面氢氧化工序(S14)中，进行将加热温度设为220℃、其它条件与实施例3相同的水蒸气处理。
[比较例1～6]
比较例1中，作为铝构件，使用未进行喷砂加工工序(S12)、表面氢氧化工序(S14)的铝板(JIS：A5052)。将该铝构件与PPS树脂接合而成的构件作为比较例1。
比较例2中，作为铝构件，使用进行了与实施例1相同的喷砂加工工序(S12)、且未进行表面氢氧化工序(S14)的铝板(JIS：A5052)。接合工序(S16)与实施例1相同。
比较例3中，作为铝构件，使用进行了与实施例5相同的喷砂加工工序(S12)、且未进行表面氢氧化工序(S14)的铝板(JIS：A5052)。接合工序(S16)与实施例1相同。
比较例4中，作为铝构件，使用未进行喷砂加工工序(S12)、但进行了表面氢氧化工序(S14)的铝板(JIS：A5052)。表面氢氧化工序(S14)中，进行将加热温度设为140℃、其它条件与实施例4相同的水蒸气处理。接合工序(S16)与实施例1相同。
比较例5中，作为铝构件，使用未进行喷砂加工工序(S12)、但进行了与实施例4相同的表面氢氧化工序(S14)的铝板(JIS：A5052)。接合工序(S16)与实施例1相同。
比较例6中，作为铝构件，使用未进行喷砂加工工序(S12)、但进行了表面氢氧化工序(S14)的铝板(JIS：A5052)。表面氢氧化工序(S14)中，进行将加热温度设为220℃、其它条件与实施例4相同的水蒸气处理。接合工序(S16)与实施例1相同。
[接合强度评价]
测定以上述条件制作的实施例1～7和比较例1～6的剪切强度。评价装置以依据ISO 19095的试验方法进行测定。图16为实施例涉及的加工条件和剪切强度的结果。如图16所示那样，实施例1的剪切强度为21MPa，实施例2的剪切强度为30MPa，实施例3的剪切强度为38MPa，实施例4的剪切强度为26MPa，实施例5的剪切强度为13MPa，实施例6的剪切强度为30MPa，实施例7的剪切强度为35MPa。比较例1的剪切强度为1MPa，比较例2的剪切强度为15MPa，比较例3的剪切强度为11MPa，比较例4的剪切强度为7.2MPa，比较例5的剪切强度为9.9MPa，比较例6的剪切强度为3.9MPa。
比较实施例1～4和比较例2、3，可确认到，通过进行喷砂加工工序(S12)和表面氢氧化工序(S14)，与仅进行喷砂加工工序(S12)的情况相比，剪切强度大幅度提高。此外，比较实施例4和比较例4～6，可确认到，通过进行喷砂加工工序(S12)和表面氢氧化工序(S14)，与仅进行表面氢氧化工序(S14)的情况相比，剪切强度大幅度提高。
应予说明的是，比较比较例1和比较例2、3，可确认到，通过仅进行喷砂加工工序(S12)，与不进行喷砂加工工序(S12)和表面氢氧化工序(S14)这两者的情况相比，剪切强度稍微提高。此外，比较比较例1和比较例4～6，可确认到，通过仅进行表面氢氧化工序(S14)，与不进行喷砂加工工序(S12)和表面氢氧化工序(S14)这两者的情况相比，剪切强度稍微提高。
由此可确认：通过组合进行喷砂加工工序(S12)和表面氢氧化工序(S14)，可以发挥仅进行喷砂加工工序(S12)的情况和仅进行表面氢氧化工序(S14)的情况这两种情况下的剪切强度提高的效果。此外，可确认到：作为组合进行喷砂加工工序(S12)和表面氢氧化工序(S14)(实施例4)带来的协同效果，可以得到比将仅进行喷砂加工工序(S12)的情况(比较例2)的剪切强度和仅进行表面氢氧化工序(S14)的情况(比较例5)的剪切强度简单相加的值更大的剪切强度。
此外，比较实施例3和实施例5、或比较比较例2和比较例3，可确认到：喷砂加工工序(S12)中，通过使铝构件的表面的算术平均斜率为0.17以上且0.50以下的范围来进行喷砂加工，剪切强度会大幅度提高。
比较实施例3和实施例6、7、或比较比较例5和比较例4、6，可确认到，通过将表面氢氧化工序(S14)中的加热温度设定为140℃以上且220℃以下的范围，剪切强度会提高。进而，可确认到，通过将表面氢氧化工序(S14)中的加热温度设定为180℃前后，剪切强度会大幅度提高。
比较实施例3和实施例1、2、4，可确认到，通过将表面氢氧化工序(S14)中的处理时间设为2小时以上且24小时以下的范围，从而剪切强度会提高。进一步可确认到，通过将表面氢氧化工序(S14)中的处理时间设定为6小时前后，从而剪切强度会大幅度提高。
如上所述，在表面氢氧化工序(S14)的加热温度为140℃以上且220℃以下的范围中，在表面氢氧化工序(S14)的加热温度为180℃时，剪切强度达到最大值，成为峰值。进而，在表面氢氧化工序(S14)的处理时间为2小时以上且24小时以下的范围中，在表面氢氧化工序(S14)的处理时间为6小时的时候，剪切强度达到最大值，成为峰值。
在表面氢氧化工序(S14)中的加热温度为140℃以上且180℃以下的情况下，有表面粗糙度增大的倾向，并且剪切强度也增大。这可以认为是经过恒定的处理时间时，在铝构件的表面(接触层)大量形成铝氢氧化物，因此，铝构件的表面中的凹凸的数量增加。可以认为，通过使在铝构件的表面形成的凹凸的数量增加，对铝构件与树脂构件之间产生的锚固效应的帮助也增大，因此，在加热温度为140℃以上且180℃以下的范围中，随着温度上升，剪切强度也增大。
在表面氢氧化工序(S14)中的加热温度为180℃以上且220℃以下的情况下，相对于表面粗糙度增大的倾向，剪切强度减少。这可以认为是经过恒定的处理时间时，在铝构件的表面形成的铝氢氧化物彼此重叠而变大，因此，铝构件的表面中的凹凸的数量减少。可以认为，由于在铝构件的表面形成的凹凸的数量减少，对铝构件与树脂构件之间产生的锚固效应的帮助也减少，因此，在加热温度为180℃以上且220℃以下的范围中，随着温度上升，剪切强度减少。因此，可认为在140℃以上且220℃以下的加热温度的范围中，在180℃前后出现剪切强度的峰。
在表面氢氧化工序(S14)中的处理时间为2小时以上且6小时以下的情况下，有表面粗糙度增大的倾向，并且剪切强度也增大。这可以认为是伴随处理时间的经过，在铝构件的表面(接触层)大量形成铝氢氧化物，因此，铝构件的表面中的凹凸的数量增加。可以认为，通过使在铝构件的表面形成的凹凸的数量增加，对铝构件与树脂构件之间产生的锚固效应的帮助也增大，因此，在处理时间为2小时以上且6小时以下的范围中，随着处理时间变长，剪切强度也增大。
在表面氢氧化工序(S14)中的处理时间为6小时以上且24小时以下的情况下，相对于表面粗糙度增大的倾向，剪切强度减少。这可以认为是经过恒定的处理时间(这里为6小时)后，在铝构件的表面形成的铝氢氧化物彼此重叠而变大，因此，铝构件的表面中的凹凸的数量减少。可以认为，通过在铝构件的表面形成的凹凸的数量减少，对铝构件与树脂构件之间产生的锚固效应的帮助也减少，因此，在处理时间为6小时以上且24小时以下的范围中，随着处理时间变长，剪切强度减少。因此，可认为在6小时以上且24小时以下的处理时间的范围中，在6小时前后出现剪切强度的峰。
[耐腐蚀性的确认]
准备实施例8和比较例7，确认耐腐蚀性。
[实施例8]
实施例8中，进行与实施例4相同的喷砂加工工序(S12)、表面氢氧化工序(S14)和接合工序(S16)，形成复合构件。
[比较例7]
比较例7中，作为铝构件，使用未进行喷砂加工工序(S12)、表面氢氧化工序(S14)的铝板(JIS：A5052)。将该铝构件与PPS树脂接合而成的复合构件作为比较例7。
[耐腐蚀性评价]
作为以上述条件制作的实施例8和比较例7的耐腐蚀性，使用NaCl水溶液中，测定电流密度。将实施例8的复合构件和比较例7的复合构件浸渍在室温中的5wt％(重量百分数)浓度的NaCl水溶液中，通过极化电阻法来计算腐蚀电流密度。其结果是，实施例8的复合构件的腐蚀电流密度与比较例7的复合构件的腐蚀电流密度相比，约为1/100。可以认为，表面氢氧化工序(S14)中的水蒸气处理中，通过在铝构件的表面形成具有非动态功能的非晶层，从而导致铝构件的表面的电流密度降低。
[硬度的确认]
准备实施例9、10和比较例8，确认硬度。
[实施例9,10]
实施例9中，使用图3～图5所示的喷砂加工装置来进行喷砂加工工序(S12)。铝构件使用铝板(JIS：A5052)。喷砂加工中，使用材料为氧化铝、磨粒中心粒径为106μm～125μm的喷射材料。喷砂压力设为1.0MPa。此时，铝构件的表面的算术平均斜率为0.17以上且0.50以下。接下来，进行表面氢氧化工序(S14)。在高压釜内投入纯水10ml，配置喷砂加工后的铝板，进行将加热温度设为180℃、处理时间设为30分钟的水蒸气处理。接下来，进行接合工序(S16)。使用图6和图7所示的模具20，使铝构件2与树脂构件3接合，形成复合构件。树脂构件3使用PPS(聚苯硫醚)树脂。树脂构件3设定为纵、横、厚度为10mm×45mm×3.0mm。在保持注射成型时(合模时)，将模具温度设为220℃，保持压力设为5MPa，保持时间设为300秒。将铝构件2与树脂构件3的重叠设为5mm。
实施例10中，喷砂加工工序(S12)和接合工序(S16)与实施例9相同。实施例10的表面氢氧化工序(S14)中，进行处理时间设为60分钟、其它条件与实施例9相同的水蒸气处理。
[比较例8]
比较例8中，作为铝构件，使用未进行喷砂加工工序(S12)、表面氢氧化工序(S14)的铝板(JIS：A5052)。将该铝构件与PPS树脂接合而成的复合构件作为比较例8。
[硬度评价]
作为以上述条件制作的实施例9、10的复合构件和比较例8的复合构件的硬度，进行依据维氏硬度试验(JIS Z 2244/ISO 6507-1)的硬度试验，测定维氏硬度。此时，试验力为0.05kgf/mm2。图17为铝构件的维氏硬度的测定结果。如图17所示那样，实施例9的维氏硬度为165HV0.05，实施例10的维氏硬度为178HV0.05，比较例8的维氏硬度为80HV0.05。根据该结果，可确认到，实施例9、10的各复合构件的维氏硬度与比较例8的复合构件的维氏硬度相比，为约2倍以上。可以认为，表面氢氧化工序(S14)中的水蒸气处理中，通过在铝构件的表面形成析出层，从而导致铝构件的表面的维氏硬度提高。

Claims (9)

1.一种复合构件的制造方法，是将铝构件与树脂构件接合而成的复合构件的制造方法，包含：
喷砂加工工序，对所述铝构件的表面进行喷砂加工；
表面氢氧化工序，施加超过大气压的压力使所述喷砂加工后的所述铝构件的表面与水蒸气反应，将所述铝构件的表面改性为铝氢氧化物；
接合工序，在改性为所述铝氢氧化物的所述铝构件的表面直接接合所述树脂构件。
2.根据权利要求1所述的复合构件的制造方法，其中，所述表面氢氧化工序中，施加140℃以上的热使所述喷砂加工后的所述铝构件的表面与水蒸气反应。
3.根据权利要求1或2所述的复合构件的制造方法，其中，所述表面氢氧化工序中，使所述喷砂加工后的所述铝构件的表面与水蒸气在2小时以上且24小时以下的处理时间进行反应。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的复合构件的制造方法，其中，所述铝氢氧化物包含硬水铝石、勃姆石、假勃姆石、拜耳石、诺三水铝石、三水铝石和水铝石中的至少1种。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的复合构件的制造方法，其中，所述喷砂加工工序中使用的磨粒的粒径为30μm～710μm。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的复合构件的制造方法，其中，所述树脂构件包含导电性填料，具有导电性。
7.一种复合构件，具备：
具有形成有凹凸的表面的铝构件、以及
与所述铝构件的表面直接接触的树脂构件；
所述铝构件的表面具有：
配置在铝的母材上、包含从所述母材析出的合金元素的析出层，
配置在所述析出层上、包含铝原子和氧原子的非晶层，
配置在所述非晶层上、包含铝氢氧化物、且与所述树脂构件直接接触的接触层。
8.根据权利要求7所述的复合构件，其中，所述铝氢氧化物包含硬水铝石、勃姆石、假勃姆石、拜耳石、诺三水铝石、三水铝石和水铝石中的至少1种。
9.根据权利要求7或8所述的复合构件，其中，所述树脂构件包含导电性填料，具有导电性。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52117380A (en) * 1976-03-29 1977-10-01 Toyo Ink Mfg Co Process for manufacturing laminated object
JPH0258887A (ja) * 1988-08-25 1990-02-28 Mitsubishi Plastics Ind Ltd アルミニウムベース銅張り積層板
JP2003237003A (ja) * 2002-02-15 2003-08-26 Japan Polychem Corp 積層体及びそれからなる成形品
JP5292828B2 (ja) * 2007-01-30 2013-09-18 東レ株式会社 熱可塑性樹脂成形品と金属の複合体の製造方法
JP5581680B2 (ja) * 2009-12-11 2014-09-03 日本軽金属株式会社 耐候性に優れたアルミ・樹脂複合品及びその製造方法
JP6826056B2 (ja) * 2016-02-17 2021-02-03 国立大学法人 東京大学 複合部材の製造方法及び複合部材
JP6810538B2 (ja) * 2016-06-03 2021-01-06 三井化学株式会社 表面粗化金属部材の製造方法および金属／樹脂複合構造体の製造方法
JP2019217716A (ja) * 2018-06-21 2019-12-26 株式会社神戸製鋼所 表面処理アルミニウム材の製造方法、複合成形体の製造方法、表面処理アルミニウム材及び複合成形体
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