CN114375114B - 铝镁双合金系复合体、终端金属壳体及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种铝镁双合金系复合体、终端金属壳体及其制造方法。本申请提供了一种铝镁双合金系复合体，其包括：铝合金部，镁合金部，位于铝合金部的面向空气侧的阳极装饰层，位于镁合金部的面向空气侧的保护层；其中，所述铝合金部和所述镁合金部在界面处形成过渡层。本申请还提供了一种通过将上述铝镁双合金系复合体形成为终端金属壳体的形式来获得的终端金属壳体及其制造方法。

Description

铝镁双合金系复合体、终端金属壳体及其制造方法

技术领域

本申请涉及铝镁双合金系复合体、终端金属壳体及其制造方法的领域，尤其涉及一种可手持移动式铝镁双合金系复合体、可手持移动式终端金属壳体及其制造方法。

背景技术

对于消费者电子产品、尤其是可手持移动式终端金属壳体(如手机、上网本、平板电脑、笔记本电脑、可穿戴电子设备、虚拟现实设备等)，铝合金由于密度较低(大致为2.7g/cm3)、阳极氧化外观配色丰富和金属光亮，被广泛应用于消费者电子产品壳体中。然而，对于相对大件的消费者电子产品，如折叠手机和高端轻薄化PC等，即使使用铝合金，也满足不了轻量化要求，因此会需求密度更低的镁合金或镁锂合金来替代。

镁合金(涵盖镁锂合金)的密度在大致1.3～1.8g/cm³范围，虽然可以使得产品更加轻量化，但是金属壳体的CMF(Color,Material&Finishing)表面处理相对局限，一般只能采用油墨喷涂、微弧氧化或电泳。上述方法形成的覆膜的强度低，并且ID外观差，且缺乏金属触摸质感(塑胶质感强)；尤其当采用油墨喷涂时，还存在喷涂良率低的问题。

因此，还提出了组合地将铝合金和镁合金用于制备终端壳体的方法。

例如，专利文献1中提供了一种平板电脑框，其包括铝外框、压铸镁合金中板和塑料件，它们之间通过特定的固定槽相互连接。然而，此类技术存在以下问题：(1)连接强度差，壳体刚度差；(2)尺寸配合公差大和平面度差；(3)拆件占用空间，结构设计自由度差；(4)电连接风险。类似地，专利文献2中的技术方案也存在上述问题。

进而，还提出了采用镁合金与铝合金的复合体来形成终端壳体的方法。例如，专利文献3中提供了一种电子设备及其壳体的制作方法，由第一金属材质构成的第一层与由第二金属材质构成的第二层相结合，第一金属材质可以为铝合金，第二金属材质可以为镁合金，第一表面作为电子设备壳体的外观层。

然而，对于专利文献3中那样的铝合金和镁合金的复合壳体，在使其具有优异的外观方面，存在挑战。

传统上，如专利文献3中所述，可以采用对铝合金表面进行阳极化处理的方法。然而，由于镁合金的耐酸碱性较差，可采用的阳极化处理受限。因此，专利文献3中经过阳极化处理的铝合金表面仅可得到具有金属质感(显示金属色)的外观，但是不能获得铝合金本身具有的金属光亮(具有强烈的镜面反射效果)的优异外观，且镁合金部分在阳极化处理过程中依然容易受损。另外，镁合金本身与铝合金相比对于日常使用环境的耐受性(使用耐久性)也较差。

另外，经过阳极化处理后的铝合金表面还存在出现外观不均一、肉眼可见“亮斑”、“黑线”的风险。对于仅由铝合金制成的壳体外观，可以采用如下的解决方案。例如，专利文献4中提出一种手机铝合金外壳，所采用的铝合金为6061型铝合金，在阳极氧化后，可得到无黑线、亮斑、材料纹和砂眼等缺陷的表面。专利文献5中提出一种铝合金手机外壳的制备方法，所采用的铝合金的组成为Cu，0.7～1.0％；Fe，0～0.15％；Si，0～0.1％；Mg，1.5～1.9％；Mn，0～0.1％；Zn，4.5～5.0％；Ti，0～0.05％，其余是Al，所得到的铝合金型材晶粒尺寸小、表面无“花斑”，表现出良好的力学性能。然而，专利文献4和5中的技术所获得的铝合金并不适用于铝合金和镁合金的复合壳体制备，原因如下：专利文献4和5中的铝合金为6系铝的T6态，T6态为固溶时效热处理的硬态，硬态铝和镁合金在高压和高温情况下复合时，硬态铝材不容易变形，在复合材料界面不容易填充表面空隙，会导致镁铝复合界面结合力差，材料剥离风险大。另外，铝合金和镁合金复合意味着铝合金部分的厚度需要进一步降低，对铝合金轧制变形量需要进一步增大，晶粒容易出现细小的纤维层状结构形态，容易出现阳极“料纹”；并且在后续热过程中，中间化合物容易沿着纤维层状晶界析出，从而导致阳极后出现阳极“黑线”几率增加。

此外，传统上，还可以采用通过包括压铸铝合金、注塑包胶、塑胶PVD来制备壳体的方法。然而，该方法所得到的铝合金表面的强度低，外观质感差。

鉴于上述，本申请旨在将铝合金和镁合金通过复合工艺和机械加工方法来复合加工，并且使得所得的终端金属壳体的外观侧保留铝合金的优异的金属光亮，进一步同时可达到外观均一、无缺陷，同时内侧的镁合金实现产品轻量化要求且耐受性强。

专利文献

专利文献1：CN209086803U

专利文献2：CN209089021U

专利文献3：CN104219907A

专利文献4：CN108149092A

专利文献5：CN109988952A

发明内容

有鉴于此，提出了一种铝镁双合金系复合体，该复合体可实现轻量化，铝合金侧显示出具有金属光亮的优异外观，进一步还可外观均一、无外观缺陷，并且实现优异的耐磨损性和耐磕碰性能，镁合金侧具有对环境(日常环境和阳极工艺处理环境，进一步可耐受阳极工艺中的强酸阳极液及弱碱清洗或短时间强碱清洗环境)的优异的耐受性。同时，铝合金部和镁合金部可以牢固地相互结合并一体化，从而壳体强度高，设计自由度高，且减少了电连接失效风险；还提供了一种采用上述复合体的终端金属壳体以及该终端金属壳体的制造方法。

第一方面，本申请的实施例提供了一种铝镁双合金系复合体，包括：铝合金部，镁合金部，位于铝合金部的面向空气侧的阳极装饰层，位于镁合金部的面向空气侧的保护层；其中，所述铝合金部和所述镁合金部在界面处形成过渡层。

在此情况下，本申请的铝镁双合金系复合体可以实现轻量化，铝合金侧显示出具有金属光亮的优异外观，并且实现优异的耐磨损性和耐磕碰性能，镁合金侧具有对环境(日常环境和阳极工艺处理环境)的优异的耐受性，从而同时确保了日常使用的耐久性和上述优异的金属光亮外观的形成。同时，铝合金部和镁合金部可以牢固地相互结合并一体化，从而壳体强度高，设计自由度高，且减少了电连接缺陷。

根据第一方面，在所述铝镁双合金系复合体的第一种可能的实现方式中，形成所述铝合金部的铝合金的平均晶粒尺寸为小于300μm，最大晶粒尺寸小于1000μm。在此情况下，可以避免铝合金上所形成的阳极装饰层存在出现肉眼可见阳极“亮斑”的倾向，从而进一步可实现外观均一、无缺陷。

根据第一方面，在所述铝镁双合金系复合体的第一或二种可能的实现方式中，所述铝合金的硬度为65Hv以上。在此情况下，用户使用过程中对于耐磕碰、耐磨损可靠性的要求可以更好地得到满足。

根据第一方面，在所述铝镁双合金系复合体的第一至三种任意一种可能的实现方式中，所述铝合金部中的合金化元素满足：Cu≤1.1％、Si≤1.0％、Mg≤3.0％、Zn≤6.8％、Fe≤0.8％、Mn≤1.0％、Cr≤0.35％、Ti≤0.15％，同时Zn+Mg≤9.0％。在此情况下，可以避免铝合金上所形成的阳极装饰层存在出现肉眼可见阳极“黑线”的倾向，从而进一步可实现外观均一、无缺陷。

根据第一方面，在所述铝镁双合金系复合体的第一至四种任意一种可能的实现方式中，形成所述镁合金部的镁合金的屈服强度为≥140MPa，延伸率为3％以上。在此情况下，本申请的复合体具有更优异的力学性能并且更容易地形成。

根据第一方面，在所述铝镁双合金系复合体的第一至五种任意一种可能的实现方式中，所述铝合金和所述镁合金的熔点差≤120℃。在此情况下，铝合金和镁合金的复合进一步更容易地进行，从而本申请的复合体进一步更容易地形成。

根据第一方面，在所述铝镁双合金系复合体的第一至六种任意一种可能的实现方式中，所述阳极装饰层的厚度为4～25μm。在此情况下，阳极层和铝合金材料的结合力更好，使得阳极装饰层具有更好的耐磨损性、稳定性和外观性。

根据第一方面，在所述铝镁双合金系复合体的第一至七种任意一种可能的实现方式中，所述保护层为高分子树脂层或微弧氧化层。在此情况下，保护层能够更好地满足日常环境防护要求以及在阳极装饰层形成时对于耐强酸阳极化和弱碱清洗或强碱短时间清洗环境的要求。

根据第一方面的第八种可能的实现方式，所述保护层为环氧系树脂层。在此情况下，保护层能够进一步更好地满足日常环境防护要求以及在阳极装饰层形成时对于耐强酸阳极化和弱碱清洗或强碱短时间清洗环境的要求。

根据第一方面，在所述铝镁双合金系复合体的第一至八中任意一种可能的实现方式中，所述保护层的厚度为2～50μm。在此情况下，保护层能够进一步更好地满足日常环境防护要求以及在阳极装饰层形成时对于耐强酸阳极化和弱碱清洗环境的要求；并且由于保护层厚度受控，对壳体内部的结构干涉影响较小。

第二方面，本申请的实施例提供了一种终端金属壳体，其通过将根据第一方面的第一至八中任意一种可能的实现方式的铝镁双合金系复合体形成为终端金属壳体的形式来获得，其中所述阳极装饰层处于所述终端金属壳体的外观侧。

在此情况下，本申请的终端金属壳体可以实现轻量化，终端金属壳体的外观侧显示出具有金属光亮的优异外观，进一步还可外观均一、无外观缺陷，并且实现优异的耐磨损性和耐磕碰性能，镁合金侧具有对环境(日常环境和阳极化工艺处理环境，进一步可耐受阳极工艺中的强酸阳极液及弱碱清洗或短时间强碱清洗环境)的优异的耐受性；壳体强度高，设计自由度高，且减少了电连接失效风险。

根据第二方面，在所述终端金属壳体的第一种可能的实现方式中，所述终端金属壳体为终端盖板，其中所述铝合金部的厚度为0.1～5mm。在此情况下，本申请的终端金属壳体可以更好地实现轻量化。

根据第二方面，在所述终端金属壳体的第一种可能的实现方式中，所述终端金属壳体为终端中框，其中所述铝合金部的厚度为0.1～20mm。在此情况下，本申请的终端金属壳体可以更好地实现轻量化。

根据第二方面，在所述终端金属壳体的第一至三种可能的实现方式中，所述铝合金部的厚度不超过所述终端金属壳体的总厚度的50％。在此情况下，本申请的终端金属壳体可以更好地实现轻量化。

第三方面，本申请的实施例提供了一种根据第三方面的第一种可能的实现方式的终端金属壳体的制造方法，包括：a)将铝合金和镁合金复合在一起,以形成铝合金/镁合金复合体，b)将所述铝合金/镁合金复合体加工为具有所需的壳体结构的初始壳体，c)至少在所述初始壳体的镁合金的面向空气侧上形成保护层，d)在形成了保护层的壳体的铝合金的面向空气侧上形成阳极装饰层。

通过本申请的终端金属壳体的制造方法，可以确实地制造本申请的终端金属壳体，本申请的终端金属壳体可以实现轻量化，终端金属壳体的外观侧显示出具有金属光亮的优异外观，进一步还可外观均一、无外观缺陷，并且实现优异的耐磨损性和耐磕碰性能，镁合金侧具有对环境(日常环境和阳极工艺处理环境，进一步可耐受阳极工艺中的强酸阳极液及弱碱清洗或短时间强碱清洗环境)的优异的耐受性；同时，壳体强度高，设计自由度高，且减少了电连接失效风险。

根据第三方面，在所述终端金属壳体的制造方法的第一种可能的实现方式中，所述步骤a)中，所述铝合金/镁合金复合体为铝合金四面包裹镁合金的复合方式、铝合金三面包裹镁合金的复合方式、或者铝合金/镁合金复合板材的复合方式。在此情况下，可以更有利地制造本申请的终端金属壳体。

根据第三方面，在所述终端金属壳体的制造方法的第一或二种可能的实现方式中，所述步骤a)通过共挤出、轧制、爆炸焊接、搅拌摩擦焊或者扩散焊接来进行。在此情况下，可以更有利地制造本申请的终端金属壳体。

根据第三方面，在所述终端金属壳体的制造方法的第一至三种任意一种可能的实现方式中，所述步骤c)通过电泳或喷涂或微弧氧化来进行。在此情况下，可以更有利地形成保护层。

根据第三方面，在所述终端金属壳体的制造方法的第一至四种任意一种可能的实现方式中，所述步骤d)中，所述阳极装饰层至少通过阳极化处理和封孔处理来形成。在此情况下，可以形成更致密的阳极装饰层以获得更好的耐磨损性和更优异的具有金属光亮的外观。

根据第三方面的第五种可能的实现方式，所述阳极化处理采用硫酸阳极氧化。在此情况下，可以获得更优异的具有金属光亮的外观，并且在后期任选地进行阳极染色的情况下染色的效果更佳。

根据第三方面，在所述终端金属壳体的制造方法的第一至五中任意一种可能的实现方式中，在步骤b)和步骤c)之间，进一步包括：步骤c’)对于所述初始壳体进行纳米注塑或者机械拉胶。在此情况下，可以更好地用于制备如手机或者平板电脑等终端的壳体。

本申请的这些和其他方面在以下(多个)实施例的描述中会更加简明易懂。

附图说明

包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本申请的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本申请的原理。

图1示出了本申请的一个实例的铝镁双合金系复合体的中间截面的示例性结构图(其中，(a)为示出铝合金部和镁合金部的结合方式的扫描电镜照片，(b)为一种存在一个铝合金部的复合体的纵向放置时的中间截面图，(c)为一种存在两个铝合金部的复合体的横向放置时的中间截面图)。

图2示出了本申请的一个实例的终端金属壳体的截面示意图(其中，(a)为终端中框的截面示意图，(b)为终端后端的截面示意图)。

图3示出了根据本申请的一个实例的铝合金/镁合金复合体的复合方式的截面示意图。

图4示出了本申请的实施例一中通过铝合金/镁合金复合板材来获得镁铝复合Unibody盖板的工艺步骤。

图5示出了本申请的实施例一中6013/AZ31复合板材的机械性能测试结果。

图6示出了本申请的实施例一中产品的具有阳极装饰层的铝合金侧的外观效果图。

图7示出了本申请的实施例二中通过铝合金/镁合金复合板材来获得镁铝复合中框的工艺步骤。

图8示出了本申请的实施例三中通过铝合金/镁合金共挤坯料来获得镁铝复合中框的工艺步骤。

图9示出了本申请的实施例四中的6013铝合金三面包裹AZ31合金结构示意图。

图10示出了本申请的实施例八中的镁合金外侧的铝合金采用四段式板条拼接而成的复合形式的示意图。

图11示出了本申请的实施例九中产品的具有阳极装饰层的铝合金侧的外观效果图(其中，箭头指出存在出现“亮斑”的趋势)。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本申请的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。

另外，为了更好的说明本申请，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本申请同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本申请的主旨。

<第一方面>

为了解决上述技术问题，本申请提供了一种铝镁双合金系复合体，该复合体包括：铝合金部，镁合金部，位于铝合金部的面向空气侧的阳极装饰层，位于镁合金部的面向空气侧的保护层；其中，所述铝合金部和所述镁合金部在界面处形成过渡层。

具体而言，本申请的铝镁双合金系复合体可以实现轻量化，铝合金侧显示出具有金属光亮的优异外观，并且实现优异的耐磨损性和耐磕碰性能，镁合金侧具有对环境(日常环境和阳极工艺处理环境)的优异的耐受性。同时，铝合金部和镁合金部可以牢固地相互结合并一体化，从而壳体强度高，设计自由度高，且减少了电连接失效风险。

在本申请中，过渡层内主要是镁合金和铝合金金属键反应型材的化合物，成分以镁和铝为主。优选地，过渡层通过镁合金和铝合金以金属键结合的方式形成。同时，对于过渡层的厚度没有特别限制，且根据复合条件而改变，温度越高时间越长，过渡层厚度越大。

图1示出了本申请的一个实例的铝镁双合金系复合体的中间截面的示例性结构图(其中，(a)为示出铝合金部和镁合金部的结合方式的扫描电镜照片，(b)为一种存在一个铝合金部的复合体的纵向放置时的中间截面图，(c)为一种存在两个铝合金部的复合体的横向放置时的中间截面图)。图1中术语“外侧”和“内侧”所表明的含义如下：当将本申请的铝镁双合金系复合体形成为终端金属壳体的形式时，面向外部环境的外观侧为“外侧”，面向终端内部的一侧为“内侧”。该含义也同样适用于下文中。

以下将会详细描述本申请的铝镁双合金系复合体的构成。

(铝合金部)

在本申请中，对于铝合金的具体种类没有特别限制，铝合金为Al含量超过50％以上的合金(涵盖业界宣称的铝镁合金、铝锂合金等)即可。本申请的铝合金的具体实例包括但不限于，商用1～7系铝合金及其改性铝合金体系，例如，如工业纯铝、Al-Cu系铝合金、Al-Si系铝合金、Al-Mn系铝合金、Al-Mg系铝合金、Al-Si-Mg系铝合金、Al-Zn系铝合金、Al-Zn-Mg系铝合金、Al-Zn-Mg-Cu系铝合金、Al-Re(稀土)系铝合金、Al-Li系铝合金等。在一些优选的实施例中，铝合金中的合金化元素优选地满足：Cu≤1.1％、Si≤1.0％、Mg≤3.0％、Zn≤6.8％、Fe≤0.8％、Mn≤1.0％、Cr≤0.35％、Ti≤0.15％，同时Zn+Mg≤9.0％；更优选地满足Cu≤0.8％、0.2％≤Si≤0.7％、0.45％≤Mg≤2.8％、Zn≤0.25％、Fe≤0.7％、Mn≤0.8％、Cr＝0％、Ti＝0％。当铝合金中的合金化元素不满足上述组成时，铝合金上所形成的阳极装饰层存在出现肉眼可见阳极“黑线”的倾向。此处，“黑线”的物理本质为，添加元素局部聚集过多，形成较大化合物，化合物不能被阳极氧化，从而呈现“黑线”阳极缺陷。在本申请中，铝合金可为单独一种铝合金，也可以为两种以上的铝合金的组合。在本申请中，铝合金可以以铝合金的合金的形式使用，也可以以不同种类的铝合金构成铝合金的各部分的形式使用。

在本申请中，形成铝合金部的铝合金的平均晶粒尺寸优选地为小于300μm。当铝合金的平均晶粒尺寸为300μm以上时，铝合金侧存在外观不均一，所形成的阳极装饰层会出现肉眼可见的阳极“亮斑”缺陷的倾向。此处，“亮斑”的物理本质为，单个晶粒的光泽度和周围其它晶粒的光泽度会有差异(晶粒取向差异造成)，呈现出肉眼可见的阳极“亮斑”，影响阳极化外观。在本申请中，从更好地获得本申请的效果的观点，铝合金的平均晶粒尺寸更优选为200μm以下，又更优选为120μm以下。在本申请中，平均晶粒尺寸通过金相截线法统计测算。

在本申请中，在一些优选的实施例中，形成铝合金部的铝合金的最大晶粒尺寸优选地为小于1000μm，更优选地为小于500μm，又更优选地为小于300μm。当铝合金的最大晶粒尺寸为1000μm以上时，铝合金上所形成的阳极装饰层存在出现肉眼可见的阳极“亮斑”的倾向。在本申请中，最大晶粒尺寸通过金相截线法统计测算。

在本申请中，在一些优选的实施例中，铝合金的硬度优选地为65Hv以上，更优选地为85Hv以上，又更优选地为120Hv以上。当铝合金的硬度为65Hv以上时，用户使用过程中对于终端壳体的耐磕碰、耐磨损可靠性的要求可以更好地得到满足。当铝合金的硬度为小于65Hv时，存在出现以下问题的倾向：即使存在阳极装饰层，也有时难以耐受产品的宏观力下的磕碰冲击；另外，铝基材和阳极装饰层的之间的硬度差异倾向于过大，阳极装饰层的附着力倾向于受负面影响，从而阳极装饰层的耐磨损性倾向于下降。

在本申请中，在一些优选的实施例中，铝合金的屈服强度优选地为150MPa以上，从而使得本申请的复合体具有更优异的力学性能。铝合金的屈服强度更优选地为215MPa以上,又更优选地为300MPa以上。

在本申请中，对于铝合金的延伸率没有特别限制，可以根据所使用加工方法适当选择。在一些优选的实施例中，铝合金的延伸率优选地为3％以上，更优选地为8％以上，又更优选地为12％以上。当铝合金的延伸率为3％以上时，可以更容易地将本申请的复合体形成为终端金属壳体的形式。

在本申请中，对于铝合金部的厚度没有特别限制，可以根据需要适当地选择。

为了更好地实现轻量化，铝合金部的厚度优选地为0.1～20mm，在某些情况(如后所述，复合体形成为盖板的情况)下，铝合金部的厚度甚至可达到0.1～0.45mm。传统上，铝合金部分的厚度降低时，晶粒容易出现细小的纤维层状结构形态，容易出现阳极“料纹”；且在后续热过程中，中间化合物容易沿着纤维层状晶界析出，从而导致阳极后出现阳极“黑线”几率增加。然而，在本申请中，即使本申请中铝合金部的厚度具有如此薄的厚度(0.1～20mm，甚至0.1～0.45mm)，也可以良好的得到所期望的外观、强度、耐磨损性和耐磕碰性能等的技术效果。

另外，在一些优选的实施方案中，从更好地实现轻量化的观点出发，铝合金部的厚度不超过复合体的总厚度的50％。

(镁合金部)

在本申请中，对形成镁合金部的镁合金的具体种类没有特别限制，只要镁合金为Mg含量超过50％以上的合金体系(涵盖业界宣称的镁锂合金)。本申请的镁合金的具体实例包含但不限于，业界通用的Mg-Al-Zn系列合金、Mg-Al-Mn系列合金、Mg-Zn-Cu系列合金、Mg-Zn-Re-Zr系列合金、镁锂合金系列，及这些合金改性产品等，更具体的实例包括而不限于，例如，AZ31、AZ61、LA141(Mg85-Li14-Al1)、LA91、LZ91、LAZ933(Mg85-Li9-A3-Zn3)、LAZ931(Mg85-Li9-A3-Zn1)、MA18、MA21等。在本申请中，镁合金可以为单独一种镁合金，也可以为两种以上镁合金的组合。在本申请中，镁合金可以以镁合金的合金的形式使用，也可以以不同种类的镁合金构成镁合金的各部分的形式使用。

在本申请中，在一些优选的实施例中，镁合金的屈服强度优选地为140MPa以上，从而使得本申请的复合物具有更优异的力学性能。镁合金的屈服强度更优选地为180MPa以上，又更优选地为220MPa以上。

在本申请中，在本申请中，对于镁合金的延伸率没有特别限制，可以根据所使用加工方法适当选择。在一些优选的实施例中，镁合金的延伸率优选地为3％以上，更优选地为8％以上，又更优选地为12％以上。当镁合金的延伸率为3％以上时，可以更容易地将本申请的复合体形成为终端金属壳体的形式。

此外，在本申请中，从更容易地加工成终端金属壳体的形式的观点来看，在一些更优选的实施例中，铝合金和镁合金中的至少一者的延伸率优选地为8％以上，更优选地为12％以上。例如，在形成终端金属壳体的加工方法中包括锻压工艺时，铝合金和镁合金的延伸率优选地均为8％以上，更优选地为12％以上。

从使得铝合金和镁合金的复合进一步更容易地进行的观点来看，在另一些更优选的实施例中，铝合金和镁合金的熔点差优选地≤120℃，更优选地≤80℃。

在本申请中，铝合金和镁合金的复合方法以及铝合金/镁合金复合体的加工方法如下文中的<第三方面>中所述。

(阳极装饰层)

在本申请中，阳极装饰层位于铝合金部的面向空气侧，从而当本申请的复合体形成为终端金属壳体的形式时，外表面呈现具有金属光亮的优异外观，并且赋予有优异的耐磨损性。

在本申请中，在一些优选的实施例中，阳极装饰层的厚度优选地为4～25μm，更优选地为8～15μm。当阳极装饰层的厚度为小于4μm时，阳极装饰层的耐磨损性存在变差的倾向；当阳极装饰层的厚度大于25μm时，阳极装饰层容易爆膜，且阳极膜耐磨性能会倾向于下降。

在本申请中，对阳极装饰层的颜色没有特别限制，可以自由设计。例如，本申请的阳极装饰层可以为单色、多色色块或渐变色等。

在本申请中，阳极装饰层优选地由氧化铝和任意的着色剂形成。阳极装饰层的形成方法具体地如下文中的<第三方面>中所述。

(保护层)

在本申请中，保护层位于镁合金部的面向空气侧，从而不仅能够满足日常环境防护要求，而且能够实现在阳极装饰层形成时保护镁合金侧免于结构受损。

在本申请中，对保护层的具体种类没有特别限制。例如，保护层的具体实例包括而不限于，如微弧氧化镁膜等微弧氧化层、如镀镍层和镀银层等金属镀覆层、或者如环氧系树脂层或氟系树脂层等高分子树脂层；从更好地获得本申请的效果，且可以耐受阳极化工艺中对于耐强酸阳极溶液和弱碱清洗或强酸短时间清洗环境的要求的观点出发，保护层优选地为高分子树脂层或微弧氧化层。

在一些具体的实施例中，在保护层为环氧系树脂层的情况下，环氧系树脂层优选地由含其它杂环(意指除了环氧基团以外的包含如O、S或/和N等杂原子的环状基团)或脂环族基团的环氧系树脂形成，更优选地由选自改性后酚醛环氧系树脂(例如KF-044-50水性三官能度酚醛环氧树脂)、三聚氰酸环氧系树脂、海因(Hydantion)环氧系树脂中的至少一种环氧系树脂形成。在另一些具体的实施例中，在保护层为氟系树脂层的情况下，氟系树脂层优选地由选自聚四氟乙烯或四氟乙烯共聚物中的至少一种氟系树脂形成。

本申请中，特别优选的是，保护层为环氧系树脂层。

在一些优选的实施例中，保护层的厚度优选地为2～50μm，更优选地为3～10μm，又更优选地为4～7μm。当保护层的厚度为小于2μm时，保护层的耐阳极化工艺处理环境，尤其是耐强酸阳极化和弱碱清洗或强酸短时间清洗环境的性能趋于下降，导致镁合金容易出现局部或整体腐蚀。当保护层的厚度为大于50μm时，保护层倾向于会占用壳体内部过多的空间，导致镁合金内置结构件和其它部件形成结构干涉风险增大。

保护层的具体形成方法如下文中的<第三方面>中所述。

(其它部分)

除了铝合金部、镁合金部、阳极装饰层、保护层以外，本申请的铝镁双合金系复合体还可以任选地包含其它部分。

在一些具体的实施例中，本申请的铝镁双合金系复合体可包含由树脂形成的塑胶部，此类树脂的具体实例包括而不限于PBT、PPS、PPA、PEEK、PPSU或PA等。这些树脂可单独地或以两种以上的组合使用。在一些优选的实施例中，此类树脂优选地为PBT或PEEK，更优选地为PBT，这是因为PBT本身为白色，后期调色设计自由度大，可以和铝阳极外观颜色形成更好的配合。

在一些具体的实施例中，本申请的铝镁双合金系复合体可包含其它金属部，如镍金属部、铜金属部、锌金属部、钛金属部、这些金属各自的合金部等。对其它金属部的设置方式没有特别限制，例如，可设置于镁合金部与保护层之间，或者可设置为替换镁合金部的一部分而与铝合金部接触。

在一些具体的实施例中，本申请的铝镁双合金系复合体中的铝合金部与镁合金部可以经由锌、铜、钛等金属而形成过渡层。在本申请中，优选的是，铝合金部与镁合金部直接地相互复合(即不经由其它金属而彼此复合)。

<第二方面>

本申请提供了一种终端金属壳体，其通过将本申请的铝镁双合金系复合体形成为终端金属壳体的形式来获得。在本申请中，在此情况下，阳极装饰层处于本申请的终端金属壳体的外观侧。

本申请的终端金属壳体可以实现轻量化，终端金属壳体的外观侧显示出具有金属光亮的优异外观，进一步还可外观均一、无缺陷，并且实现优异的耐磨损性，镁合金侧具有对环境(日常环境和阳极化工艺处理环境，进一步可耐受阳极工艺中的强酸阳极液及弱碱清洗或短时间强碱清洗环境)的优异的耐受性；壳体强度高，设计自由度高，且减少了电连接缺陷。

在本申请中，对于终端金属壳体的具体种类没有特别限制，可根据需要通过将本申请的复合体形成为所需结构而获得。图2示出了本申请的一个实例的终端金属壳体的截面示意图(其中，(a)为终端中框的截面示意图，(b)为终端后端的截面示意图)。

对于终端金属壳体中的铝合金部的厚度没有特别限制，可根据终端金属壳体的具体种类而适当地选择，并且从更好地实现轻量化的观点出发，终端金属壳体中的铝合金部的厚度优选地为0.1～20mm。在一些具体的实施例中，本申请的终端金属壳体优选地为终端盖板，镁合金部和铝合金部的总厚度优选地为0.5～1.5mm，更优选地，铝合金的厚度控制在0.1～0.8mm的范围内，进一步在0.1～0.45mm的范围内，以得到更好的壳体减重效果。在另一些具体的实施例中，本申请的终端金属壳体优选地为终端中框。在此情况下，终端中框中的铝合金部的厚度优选地为0.1～20mm，更优选地为0.3～10mm。

另外，在一些优选的实施方案中，从更好地实现轻量化的观点出发，铝合金部的厚度不超过终端金属壳体的总厚度的50％。

在本申请中，对于终端金属壳体中的镁合金部的厚度没有特别限制，可根据实际需要而适当地选择。在本申请中，终端金属壳体所适用的终端设备可以是本领域常用的终端设备，特别优选地为可手持式终端设备，例如，手机、上网本、平板电脑、笔记本电脑、可穿戴电子设备(如智能手环、智能手表等)、虚拟现实设备等。

<第三方面>

本申请提供了一种本申请的终端金属壳体的制造方法，该方法包括：a)将铝合金和镁合金复合在一起,以形成铝合金/镁合金复合体，b)将所述铝合金/镁合金复合体加工为具有所需的壳体结构的初始壳体，c)至少在所述初始壳体的镁合金的面向空气侧上形成保护层，d)在形成了保护层的壳体的铝合金的面向空气侧上形成阳极装饰层。

通过本申请的终端金属壳体的制造方法，可以确实地制造本申请的终端金属壳体，本申请的终端金属壳体可以实现轻量化，终端金属壳体的外观侧显示出具有金属光亮的优异外观，进一步还可外观均一、无外观缺陷，并且实现优异的耐磨损性和耐磕碰性能，镁合金侧具有对环境(日常环境和阳极化工艺处理环境，进一步可耐受阳极工艺中的强酸阳极液及弱碱清洗或短时间强碱清洗环境)的优异的耐受性；同时，壳体强度高，设计自由度高，且减少了电连接失效风险。

以下详细地描述本申请的终端金属壳体的制造方法的具体构成。

(步骤a)：铝合金和镁合金的复合方法)

在本申请的步骤a)中，将铝合金和镁合金复合在一起,以形成铝合金/镁合金复合体。铝合金和镁合金的详情已经在上述“<第一方面>”中详细地描述，因此，此处不再赘述。

在一些优选的实施例中，从更有利地制造本申请的终端金属壳体的观点出发并且根据终端金属壳体的具体种类，铝合金/镁合金复合体优选地为铝合金四面包裹镁合金的复合方式、铝合金三面包裹镁合金的复合方式、或者铝合金/镁合金复合板材的复合方式。图3示出了根据本申请的一个实例的铝合金/镁合金复合体的复合方式的截面示意图。

在本步骤中，对于铝合金和镁合金的复合方法没有特别限制，可以为本领域中通常使用的各种复合方法。在一些优选的实施例中，根据铝合金和镁合金的复合方式，从更有利地制造本申请的终端金属壳体的观点出发，所述步骤a)优选地通过共挤出、轧制、爆炸焊接、搅拌摩擦焊或者扩散焊接来进行。

在本步骤中，共挤出可以是本领域常用的共挤出方法。具体而言，共挤出可以是使得处于模具型腔中的不同种类的金属坯料在外力的作用下从模具中流出，获得具有一定截面形状、尺寸和力学性能的塑性加工方法。根据挤出形式，共挤出的实例包括而不限于，分流模共挤、夹心坯料共挤、多层坯料共挤等。在本步骤中，共挤出的条件没有特别限制，可根据镁合金和铝合金的具体种类、挤出形式等来适当地调节。通常，在本步骤中，在一些优选的实施例中，坯料的预加热温度可在250～450℃的范围内，预热时间可为0.5～4小时，共挤出温度可在400～470℃的范围内，挤压速度可为0.5～3.5mm/s，挤压比可控制在1:20～1:30的范围内。另外，对于共挤出之后所得的复合体，还可根据需要进行热时效处理、退火处理等，以增加复合体的强度。

在本步骤中，轧制复合可以是本领域常用的轧制复合方法，具体而言，可以是将不同种类的金属板相互接触，通过轧机的轧制力使不同种类的金属板复合的方法，例如叠轧法。根据板材是否加热，轧制复合可分为热轧、冷轧和温轧复合法。在一些优选的实施例中，采用温轧复合法。在采用温轧复合法的情况下，温轧温度优选地为250～400℃；挤压率优选地为30～60％。在本步骤中，在一些优选的实施例中，轧制复合可以在真空条件下进行，也可在惰性气体或还原性气体保护下完成的；更优选地，在真空条件下进行。

在本步骤中，爆炸焊接可以是本领域常用的爆炸焊接方法，具体而言，可以是在爆炸过程中瞬间释放出的巨大的能量和冲击力共同作用下，不同种类的金属产生焊合的固相复合方法。

在本步骤中，搅拌摩擦焊可以是本领域常用的搅拌摩擦焊方法，具体而言，可以是将两种金属材料加持到一起，并且施加一定加持压力；然后通过搅拌针在拼接缝处高速旋转，旋转搅拌头(主要是轴肩)与工件之间的摩擦热，使焊头前面的材料发生强烈塑性变形，然后随着焊头的移动，高度塑性变形的材料逐渐沉积在搅拌头的背后，从而形成搅拌摩擦焊焊缝,将两种材料焊接。两种金属材料熔点差异和硬度差异越小，越适合搅拌摩擦焊方法。本申请中，铝和镁合金适用于搅拌摩擦焊方法焊接。

在本申请中，扩散焊接可以是本领域常用的扩散焊接方法，具体而言，可以是将不同种类的金属加热到一定温度，并施加一定的压力，通过原子相互扩散在界面处形成过渡层的固相连接方法。在本步骤中，在一些优选的实施例中，扩散焊接可以在真空条件下进行，也有在惰性气体或还原性气体保护下完成的；优选地，在真空条件下进行。扩散焊接的条件没有特别限制，可根据镁合金和铝合金的具体种类、挤出形式等来适当地调节。例如，在本步骤中，在一些优选的实施例中，扩散焊接温度可以在450～600℃的范围内，挤压力可为20MPa～250MPa，保温时间可为0.5～4h。

在本申请中，在一些具体的实施例中，铝合金四面包裹镁合金的复合方式和铝合金三面包裹镁合金的复合方式优选地通过分流模共挤、夹心坯料共挤或者热扩散焊接(例如，真空热扩散焊接)等方法来实现；在另一些具体的实施例中，铝合金/镁合金复合板材优选地通过共挤、叠轧(例如，真空热轧、真空温轧、真空冷轧)、爆炸焊接、热扩散焊接(例如，真空热扩散焊接)等方法来实现。

此外，在本步骤中，在进行铝合金和镁合金的复合之前，还可以根据需要进行除去铝合金和镁合金表面的氧化膜或脏污杂质的处理，例如对镁合金和铝合金表面进行打磨和清洗处理，如可采用机械除去法或者等离子清洗除去法。出于安全考虑，镁合金打磨处理建议为“水磨”类型，已防止镁粉燃烧和爆炸。

(步骤b)：铝合金/镁合金复合体的加工方法)

在本申请的步骤b)中，将铝合金/镁合金复合体加工为具有所需的壳体结构的初始壳体。对具体的壳体结构没有特别限制，可以根据壳体种类和用途而适当地选择。

对本步骤中的加工方法没有特别限制，只要能够得到所需的壳体结构即可。在一些优选的实施例中，从更容易地进行加工的观点出发，本步骤中的加工方法优选地至少包括CNC加工工艺。此处，术语“CNC”是计算机数字控制机床的简称，通常包括CNC加工车床、CNC加工铣床、CNC加工镗铣床等。

在一些具体的实施例中，本步骤中的加工方法优选地为全CNC加工，即加工方法整个地通过CNC加工来进行。在另一些具体的实施例中，本步骤中的加工方法优选地为CNC加工与其他加工工艺的组合，例如，更优选地为CNC加工与选自延伸、锻压、冲压、拔制、挤压中的至少一种的组合。

在本步骤中，从进一步更容易地进行加工的观点出发，加工方法特别优选地为全CNC加工，或者CNC加工和锻压的组合。

(步骤c)：保护层的形成方法)

在本申请的步骤c)中，至少在初始壳体的镁合金的面向空气侧上形成保护层。通过进行本步骤，可以保护除了壳体的铝合金表面以外的其他表面(镁合金侧)耐受稍后进行的阳极化处理的严格环境。保护层的详情已经在上述“<第一方面>”中详细地描述，因此，此处不再赘述。

在本申请中，在一些具体的实施例中，以对铝合金部表面进行保护的方式，在初始壳体的镁合金侧上形成保护层。在另一些具体的实施例中，在整个初始壳体的外表面上形成保护层；在此情况下，在进行形成阳极装饰层之前，需要除去铝合金部表面上的该保护层。

对于本步骤的实施方法没有特别限制，只要能够确实地形成保护层即可。在一些优选的实施例中，根据保护层的具体组成，从更有利地形成保护层的观点出发，步骤c)优选地通过形成金属氧化物皮膜、镀覆、电泳或喷涂来进行。在一些更优选的实施例中，步骤c)优选地通过电泳或喷涂来形成作为保护层的高分子树脂层，或通过微弧氧化工艺来形成作为保护层的致密的微弧氧化层。

此外，本步骤可根据需要进行一次，或者进行两次以上。

(步骤d)：阳极装饰层的形成方法)

在本申请的步骤d)中，在形成了保护层的壳体的铝合金的面向空气侧上形成阳极装饰层。通过形成阳极装饰层，可以实现优异的耐磨损性和优异的外观性。阳极装饰层的详情已经在上述“<第一方面>”中详细地描述，因此，此处不再赘述。

在本步骤中，在一些优选的实施例中，从形成更致密的阳极装饰层以获得更好的耐磨损性和更优异的外观的观点出发，阳极装饰层优选地至少通过阳极化处理和封孔处理来形成。

在本步骤中，对阳极化处理的具体实施方法没有特别限制，可以为本领域常用的各种铝合金的阳极化处理方法。具体而言，本申请的阳极化处理是在适当的包含酸的电解液中,铝合金作为阳极,通以阳极电流,使其表面氧化得到一层氧化膜的表面处理方法。电解液中所包含的酸的具体实例包括而不限于，铬酸、硫酸、磷酸、硼酸、酒石酸、苹果酸、草酸、水杨酸、硝基水杨酸等。这些酸可以单独地或以其两种以上的组合使用。

在一些优选的实施例，从获得更优异的具有金属光亮的外观的观点出发，电解液中所包含的酸为硫酸(即采用硫酸阳极化处理)。传统上，硫酸阳极化处理(电解液中所包含的酸为硫酸)对于具有镁合金表面的复合体并不适用，这是因为此类高酸性的处理环境会损害镁合金部分的结构和性能。因而，通常采用如草酸阳极化处理(电解液中所包含的酸为草酸)等弱酸法对于具有镁合金表面的复合体进行阳极化处理，但此类弱酸法所产生的阳极化层的外观易于颜色偏黄，后期阳极调色设计自由度降低，对于浅色阳极颜色外观效果调色受限。然而，在本申请中，由于位于镁合金侧优选地存在作为高分子材料层或微弧氧化的保护层，可耐受此类高酸性的处理环境，从而获得更好的阳极装饰层。

另外，电解液中还可按需要包含各种添加剂，例如，乙醇、钼酸盐、高锰酸盐、乳酸、甘油和三乙醇胺，以及Ti、Al、Ta、Mg等有色金属。

此外，本申请的阳极化处理还可以按需要进行仅一次，或者进行两次以上。作为阳极化处理的前处理，还可以根据需要对铝合金表面进行脱脂、蚀刻、活化等处理。

在本申请中，对封孔处理的实施方法没有特别限制，可以为本领域常用的封孔处理方法。本申请的封孔处理方法的具体实例包括而不限于，硅酸钠封闭法、重铬酸盐封闭法、水和封闭法、水解封闭法和有机封闭法等。

在一些具体的实施例中，在阳极装饰层呈现除了铝合金本色以外的色彩的情况下，本步骤中的阳极化处理可以根据需要为本领域常用的阳极化染色处理。

(步骤c’))

在步骤b)和步骤c)之间，本申请的终端金属壳体的制造方法根据壳体的用途进一步包括：步骤c’)：对于所述初始壳体进行纳米注塑或者机械拉胶。

在本步骤中，纳米注塑和机械拉胶均为本领域常用的方法，对于具体工艺没有特别限制。

在一些优选的实施例中，适用于纳米注塑的树脂的实例包括而不限于，PBT、PPS、PPA等，适用于机械拉胶的树脂的实例包括而不限于PEEK、PPSU、PA等。

另外，通过纳米注塑或机械拉胶形成的塑胶部的颜色可以依据壳体的颜色而变化。

(其它步骤)

在本申请的上述各步骤前后，本申请的制造方法还可以按需要包括本领域常用的其它加工工艺，例如加热和退火、下料、切屑、铣加工、磨加工、抛光、清洗、干燥等。

<实施例>

以下详细说明本申请的实施例，但本申请并不限于下述实施例。以下实施例中以终端金属壳体终端设备是手机的情况为例。

(测量方式)

平均晶粒尺寸和最大晶粒尺寸

本申请的平均晶粒尺寸和最大晶粒尺寸通过金相截线法统计测算。具体而言，拍摄晶粒金相图以后，用多条方向随机直线截取晶粒，若测量线总长度为L，截过的晶粒数为N，则平均截线长为r＝L/N。

铝合金和镁合金的结合性试验

(1)折弯试验

将铝合金/镁合金复合体用手或者工具以镁合金侧向内的方式折弯90°，控制折弯半径小于厚度的5倍，并且目测铝合金/镁合金的界面处是否出现分层，铝合金的折弯部是否出现开裂。

(2)断面的观察

将铝合金/镁合金复合体用手或者工具反复弯折折断，并且目测铝合金/镁合金复合体的断面处是否出现开裂。

(2)剥离试验

将钢铝复合材料切割成条：20×200mm或10×100mm。然后再将复合材料预剥离，用于拉伸装夹。其中，不锈钢和铝预剥离的角度呈180°，用于180°拉伸装夹。最后，将钢和铝一侧呈拉力180°或90°装夹，固定好后，以300mm/min速度拉伸，记录拉力随位移的力-位移曲线。根据力和位移曲线，取平稳段拉力值为剥离强度值F_剥离。

在本申请中，剥离强度值F_剥离为50N/20mm以上时，认为是可接受的。

实施例一：

通过轧制复合6013铝合金和AZ31镁合金板材，然后通过锻压/CNC加工来获得Unibody盖板。其中，6013的成分：Cu:04～1.1％，Si:0.5～0.7，Fe≤0.5％，Mn≤0.8％，Mg:0.8～1.2％，Zn≤0.25％,Cr≤0.1％，Ti≤0.1％；平均晶粒尺寸控制在90～150μm范围，最大晶粒尺寸不超过500μm。具体实施步骤如图4所示：

步骤一：将6013铝合金和AZ31镁合金经表面处理去除氧化层后，采用100吨轧机以330～370℃的真空温轧的方式复合，以形成6013/AZ31复合板材。

步骤二：将上述6013/AZ31复合板材进行锻压处理以获得unibody的锻压坯料，6013铝合金三面包裹AZ31镁合金。

步骤三：将上述锻压坯料经CNC机加工成unibody后壳结构，并采用PBT做好纳米注塑。这样可以获得外侧为6013铝合金，内侧为AZ31镁合金的复合unibody初始后壳。

步骤四：将加工好的复合unibody初始后壳用KF-044-50水性三官能度酚醛环氧树脂进行电泳遮蔽保护以整个地形成保护层，接着去除铝合金表面上保护层(厚度为4～6μm)、初修、精修、抛光。然后，对于露出的铝合金表面进行阳极氧化/染色处理(硫酸法/蓝色),接着进行封孔处理(98℃水煮)，从而获得丰富的铝阳极外观(阳极装饰层的厚度为8～12μm)。

外侧6013铝合金具有0.3mm的厚度，经阳极氧化/染色处理后获得优异的外观效果(外观均一、无缺陷)和金属光亮(如图6所示)，并有效提升铝合金的耐腐蚀和耐磨损性等的可靠性。内侧AZ31镁合金获得优异的绝缘性能和耐腐蚀性能。

另外，图5示出了本实施例中6013/AZ31复合板材的机械性能测试结果。其中，剥离试验可以证明，镁合金和铝合金之间的结合力满足本申请的要求。

实施例二：

通过轧制复合6013铝合金和AZ31镁合金板材，然后通过锻压/CNC加工来获得中框。具体实施步骤如图7所示：

步骤一：将6013铝合金和AZ31镁合金经表面处理去除氧化层后，采用100吨轧机以330～370℃的真空温轧的方式复合，以形成6013/AZ31复合板材。

步骤二：将上述6013/AZ31复合板材进行锻压处理以获得锻压坯料，6013铝合金三面包裹AZ31镁合金。

步骤三：将上述锻压坯料经CNC机加工铣掉背部大面铝合金。

步骤四：将步骤三中的产物批量地经CNC机加工成初始中框，并采用PBT做好纳米注塑。这样可以获得外侧为6013铝合金，内侧为AZ31镁合金的复合中框。

步骤五：将加工好的复合初始中框用KF-044-50水性三官能度酚醛环氧树脂进行电泳遮蔽保护以整个地形成保护层，接着去除铝合金表面上保护层(厚度为4～6μm)、初修、精修、抛光。然后，对于露出的铝合金表面进行阳极氧化/染色处理(硫酸法/蓝色),接着进行封孔处理(98℃水煮)，从而获得丰富的铝阳极外观(阳极装饰层的厚度为8～12μm)。

外侧6013铝合金具有0.3mm的厚度，经阳极氧化/染色处理后获得优异的外观效果和金属光亮，并有效提升铝合金的耐腐蚀和耐磨损性等的可靠性。内侧AZ31镁合金获得优异的绝缘性能和耐腐蚀性能。

实施例三：

步骤一：将6013铝合金和AZ31镁合金坯料经过冷剥皮以后套在一起，然后在420～450℃预热4hr后(为了放置氧化和镁合金燃烧，最好放在真空炉中预热)，放置在模腔中。保持挤压桶内的温度在350～420℃，以0.25mm/s挤压速度将坯料挤出，挤压比控制在50:1范围。挤出的坯料，在料口位置进行在线水淬火冷却，使得6013铝合金和AZ31镁合金获得T4态。

步骤二：将上述T4态6013铝合金和AZ31镁合金共挤复合型材(四面包裹结构)，在180℃范围时效热处理6hr，使得共挤复合型材的6013铝合金和AZ31镁合金达到T6态，提升强度。

步骤三：采用机械切割或激光或水刀进行切割下料，下料厚度为10～12cm。下料后两面做机械平磨，去除切割纹理。

步骤四：将共挤复合、下料后的板材按照业界常用的CNC机加工成中框结构，并采用PBT做好纳米注塑。6013铝合金和AZ31镁合金的纳米注塑微孔拉胶结构可以采用TRI处理获得。这样可以获得外侧为6013铝合金，内侧为AZ31镁合金的复合初始中框。

步骤五：将加工好的复合初始中框用KF-044-50水性三官能度酚醛环氧树脂进行电泳遮蔽保护以整个地形成保护层，接着去除铝合金表面上保护层(厚度为4～6μm)、初修、精修、抛光。然后，对于露出的铝合金表面进行阳极氧化/染色处理(硫酸法/蓝色),接着进行封孔处理(98℃水煮)，从而获得丰富的铝阳极外观(阳极装饰层的厚度为8～12μm)。

外侧6013铝合金具有4mm的厚度，经阳极氧化/染色处理后获得优异的外观效果和金属光亮，并有效提升铝合金的耐腐蚀和耐磨损性等的可靠性。内侧AZ31镁合金获得优异的绝缘性能和耐腐蚀性能。

上述各步骤如图8所示。

实施例四：

除了在实施例三的步骤一中，通过分流模共挤复合工艺将6013铝合金三面包裹AZ31合金(如图9所示)以外，经过与实施例三中相同的步骤二至步骤五，做成终端金属复合盖板(阳极装饰层的厚度为6～8μm，保护层的厚度为2～4μm)。

外侧6013铝合金具有0.45mm的厚度，经阳极氧化/染色处理后获得优异的外观效果和金属光亮，并有效提升铝合金的耐腐蚀和耐磨损性等的可靠性。内侧AZ31镁合金获得优异的绝缘性能和耐腐蚀性能。

实施例五：

为了获得更加轻量化的复合盖板，将实施例一中的内侧材质更换成密度更低的镁锂合金LA141(密度1.4g/cm³)，将实施例一中的外侧的铝合金更换成固溶和热处理温度较低的6063牌号，其中，6063的成分：Cu≤0.1％，Si:0.2～0.6，Fe≤0.35％，Mn≤0.1％，Mg:0.45～0.9％，Zn≤0.1％,Cr≤0.1％，Ti≤0.1％；平均晶粒尺寸控制在120～180μm范围，最大晶粒尺寸不超过700μm。除此以外，以与实施例一中相同的方式来获得终端金属复合盖板(阳极装饰层的厚度为8～10μm，保护层的厚度为6～8μm)。

外侧6063铝合金具有0.3mm的厚度，经阳极氧化/染色处理后获得优异的外观效果和金属光亮，并有效提升铝合金的耐腐蚀和耐磨损性等的可靠性。内侧LA141镁合金获得优异的绝缘性能和耐腐蚀性能。

实施例六：

为了获得更加轻量化的复合中框，将实施例二中的内侧材质更换成密度更低的镁锂合金LA141(密度1.4g/cm³)，将实施例二中的外侧的铝合金更换成固溶和热处理温度较低的6063牌号，除此以外，以与实施例二中相同的方式来获得复合中框(阳极装饰层的厚度为4～8μm，保护层的厚度为3～5μm)。

外侧6063铝合金具有0.2mm的厚度，经阳极氧化/染色处理后获得优异的外观效果和金属光亮，并有效提升铝合金的耐腐蚀和耐磨损性等的可靠性。内侧LA141镁合金获得优异的绝缘性能和耐腐蚀性能。

实施例七：

为了获得更加轻量化的复合中框，将实施例三中的内侧材质更换成密度更低的镁锂合金LA141(密度1.4g/cm³)，将实施例三中的外侧的铝合金更换成固溶和热处理温度较低的6063牌号，除此以外，以与实施例三中相同的方式来获得复合中框(阳极装饰层的厚度为12～15μm，保护层的厚度为8～12μm)。

由于LA141熔点相比AZ1有所下降，对应的固溶和时效热处理温度也随之下降。6063/LA141相比6013/AZ31组合，在采用对应的坯料预热和挤压温度略有降低：挤压坯料预热温度下降至约400～420℃，挤压温度控制在340～370℃温度范围。其它加工工艺参数各自与实施例三中保持一致。

外侧6063铝合金具有3mm的厚度，经阳极氧化/染色处理后获得优异的外观效果和金属光亮，并有效提升铝合金的耐腐蚀和耐磨损性等的可靠性。内侧LA141镁合金获得优异的绝缘性能和耐腐蚀性能。

实施例八：

除了将实施例二中的步骤一中的镁合金和铝合金的复合方法替换为热扩散焊接方式进行以外，以与实施例二中相同的方式来获得复合中框(阳极装饰层的厚度为6～10μm，保护层的厚度为4～6μm)。

其中，镁合金外侧的铝合金采用四段式板条拼接而成，拼接位置会留有窄峰，窄峰位置可以参考终端金属壳体天线缝位置选定，不影响外观效果(如图10所示)。拼接组合后，再通过热扩散焊模具施加150MPa挤压力，并且在400℃范围保温2hr即可完成热扩散过程。

实施例九：

将实施例二中的外侧的铝合金更换成6063,其中，6063的成分：Cu≤0.1％，Si:0.2～0.6，Fe≤0.35％，Mn≤0.1％，Mg:0.45～0.9％，Zn≤0.1％,Cr≤0.1％，Ti≤0.1％；平均晶粒尺寸控制在400～600μm范围，最大晶粒尺寸达到1500μm。除此以外，以与实施例二中相同的方式来获得复合中框(阳极装饰层的厚度为8～12μm，保护层的厚度为6～8μm)。阳极化处理后的产品具有优异的金属光亮，尽管不影响使用，但是存在出现阳极“亮斑”的趋势，如下图11所示。

实施例十：

将实施例一中的外侧的铝合金更换成5252，其中，5252的成分：Cu≤0.1％，Si:0.04～0.06％，Fe≤0.1％，Mn≤0.1％，Mg:2.2～2.5％，Zn≤0.1％；晶粒尺寸为平均晶粒尺寸控制在100～160μm范围，最大晶粒尺寸不超过550μm。除此以外，以与实施例一中相同的方式来获得复合盖板(阳极装饰层的厚度为6～8μm，保护层的厚度为4～6μm)。阳极化处理后的产品具有优异的金属光亮，尽管不影响使用，但是存在出现阳极“黑线”的趋势。

实施例十一：

将实施例八中的焊接方式换成搅拌摩擦焊方式。整体板厚设计成6.5mm，外侧铝合金宽度采用10mm，焊接头的轴肩宽度12mm，焊头的深度6.2mm，采用走焊缝中线的方式进行。焊接过程中，焊头转速控制在4000～6000r/min，走速控制在300mm/min进行搅拌焊接。

比较例一：

除了不形成镁合金侧的保护层以外，以与实施例一中相同的方式来获得复合盖板。在本比较例一种，镁合金部分在阳极化处理后出现明显损伤，不能进一步进行加工。

附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或指令的一部分，所述模块、程序段或指令的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。

也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行相应的功能或动作的硬件(例如电路或ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit，专用集成电路))来实现，或者可以用硬件和软件的组合，如固件等来实现。

尽管在此结合各实施例对本发明进行了描述，然而，在实施所要求保护的本发明过程中，本领域技术人员通过查看所述附图、公开内容、以及所附权利要求书，可理解并实现所述公开实施例的其它变化。在权利要求中，“包括”(comprising)一词不排除其他组成部分或步骤，“一”或“一个”不排除多个的情况。单个处理器或其它单元可以实现权利要求中列举的若干项功能。相互不同的从属权利要求中记载了某些措施，但这并不表示这些措施不能组合起来产生良好的效果。

以上已经描述了本申请的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (21)

1.一种铝镁双合金系复合体，其特征在于，包括：

铝合金部，形成所述铝合金部的铝合金的平均晶粒尺寸为小于300μm，最大晶粒尺寸小于1000μm，

镁合金部，

位于铝合金部的面向空气侧的阳极装饰层，

位于镁合金部的面向空气侧的保护层；

其中，所述铝合金部和所述镁合金部在界面处形成过渡层。

2.根据权利要求1所述的铝镁双合金系复合体，其特征在于，形成所述铝合金部的铝合金的平均晶粒尺寸为120μm以下，最大晶粒尺寸小于300μm。

3.根据权利要求1或2所述的铝镁双合金系复合体，其特征在于，所述铝合金的硬度为65Hv以上。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的铝镁双合金系复合体，其特征在于，所述铝合金部中的合金化元素满足：Cu≤1.1％、Si≤1.0％、Mg≤3.0％、Zn≤6.8％、Fe≤0.8％、Mn≤1.0％、Cr≤0.35％、Ti≤0.15％，同时Zn+Mg≤9.0％。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的铝镁双合金系复合体，其特征在于，形成所述镁合金部的镁合金的屈服强度为≥140MPa，延伸率为3％以上。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的铝镁双合金系复合体，其特征在于，所述铝合金和所述镁合金的熔点差≤120℃。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的铝镁双合金系复合体，其特征在于，所述阳极装饰层的厚度为4～25μm。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的铝镁双合金系复合体，其特征在于，所述保护层为高分子树脂层或微弧氧化层。

9.根据权利要求8中任意一项所述的铝镁双合金系复合体，其特征在于，所述保护层为环氧系树脂层。

10.根据权利要求1-9中任意一项所述的铝镁双合金系复合体，其特征在于，所述保护层的厚度为2～50μm。

11.一种终端金属壳体，其特征在于，其通过将根据权利要求1-10中任意一项所述的铝镁双合金系复合体形成为终端金属壳体的形式来获得，其中所述阳极装饰层处于所述终端金属壳体的外观侧。

12.根据权利要求11所述的终端金属壳体，其特征在于，所述终端金属壳体为终端盖板，

其中所述铝合金部的厚度为0.1～5mm。

13.根据权利要求11所述的终端金属壳体，其特征在于，所述终端金属壳体为终端中框，

其中所述铝合金部的厚度为0.1～20mm。

14.根据权利要求11-13中任意一项所述的终端金属壳体，其特征在于，所述铝合金部的厚度不超过所述终端金属壳体的总厚度的50％。

15.一种根据权利要求11-14中任意一项所述的终端金属壳体的制造方法，其特征在于，包括：

a)将铝合金和镁合金复合在一起,以形成铝合金/镁合金复合体，

b)将所述铝合金/镁合金复合体加工为具有所需的壳体结构的初始壳体，

c)至少在所述初始壳体的镁合金的面向空气侧上形成保护层，

d)在形成了保护层的壳体的铝合金的面向空气侧上形成阳极装饰层。

16.据权利要求15所述的终端金属壳体的制造方法，其特征在于，所述步骤a)中，所述铝合金/镁合金复合体为铝合金四面包裹镁合金的复合方式、铝合金三面包裹镁合金的复合方式、或者铝合金/镁合金复合板材的复合方式。

17.据权利要求15或16所述的终端金属壳体的制造方法，其特征在于，所述步骤a)通过共挤出、轧制、爆炸焊接、搅拌摩擦焊或者扩散焊接来进行。

18.据权利要求15-17中任意一项所述的终端金属壳体的制造方法，其特征在于，所述步骤c)通过电泳或喷涂或微弧氧化来进行。

19.据权利要求15-18中任意一项所述的终端金属壳体的制造方法，其特征在于，所述步骤d)中，所述阳极装饰层至少通过阳极化处理和封孔处理来形成。

20.据权利要求19所述的终端金属壳体的制造方法，其特征在于，所述阳极化处理采用硫酸阳极氧化。

21.据权利要求15-20中任意一项所述的终端金属壳体的制造方法，其特征在于，在步骤b)和步骤c)之间，进一步包括：步骤c’)对于所述初始壳体进行纳米注塑或者机械拉胶。

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