CN115961282B - 一种高强度耐磨铝质手机中框及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及铝合金件技术领域，具体为一种高强度耐磨铝质手机中框及其制备方法，包括以下步骤：步骤1：取铝质中框坯体依次进行表面处理，纳米注塑，退火，得到铝质中框基体；步骤2：将铝质中框基体CNC精铣，镀铜，得到高强度耐磨铝质手机中框；表面处理包括渗氮、碱洗和酸洗。本发明通过对铝质中框坯体的渗氮，实现对手机中框的强化和耐磨、耐腐蚀性能的改善，并利用三嗪衍生物作为添加剂在其进行镀铜，生成的铜层与渗氮层间具有较高的结合强度，能够改善渗氮层的表面形貌，降低粗糙度和比表面积，进一步降低所制手机中框的摩擦系数和硬度，提高其耐磨性能。

Description

一种高强度耐磨铝质手机中框及其制备方法
技术领域
本发明涉及铝合金件技术领域，具体为一种高强度耐磨铝质手机中框及其制备方法。
背景技术
随着电子产品快速发展和技术的不断革新，人们对手机的要求也逐渐提高。手机中框是手机不可缺少的一个重要构件，用于衔接面板和后盖的重要构件，能够起到内部支撑等作用。由于金属具有的强度高、质感佳、散热性好等优势，传统的塑胶材质的手机中框已经逐渐被铝合金等金属类所取代，手机中框也逐渐被金属化。铝合金具有材质轻便、硬度适中、可加工性强等优势；但其在应用在手机中框时，存在耐磨性不佳、耐腐蚀性不好、硬度低等缺点。此外，在与树脂复合，进行纳米注塑过程中，由于聚合物与塑胶表面结合性差，粘结强度低，易会产生裂缝等质量问题，致使良品率下降。因此，我们提出一种高强度耐磨铝质手机中框及其制备方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高强度耐磨铝质手机中框及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种高强度耐磨铝质手机中框的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：取铝质中框坯体依次进行表面处理，纳米注塑，退火，得到铝质中框基体；
步骤2：将铝质中框基体CNC精铣，镀铜、电镀锡，得到高强度耐磨铝质手机中框。
进一步的，所述铝质中框坯体包括以下重量百分比组分：
Cu:0.65％、Si:0.6％～0.8％、Mn:0.05％～0.10％、Mg:0.98％、Ti:0.005％、Fe:0.08％、Zn:0.02％，余量为Al。铝质中框坯体包括不仅限于该铝合金材料。
进一步的，铝质中框坯体经过熔融压铸、锻压，CNC粗铣打磨；
压铸温度为560～580℃；锻压温度为350～450℃。
进一步的，步骤1中，所述表面处理包括渗氮、碱洗和酸洗；具体工艺为：
渗氮：电弧直流90～120A，气氛为氮气或氮气与氩气的混合气体，氮气的气体流量为7～10L/min，氩气的气体流量为0～5L/min，钨极行走速度为2.5～3.0mm/s；
碱洗：在氮气气氛保护下，置于温度为40～60℃的10～15％氢氧化钠溶液中，浸泡20～30min；
酸洗：置于温度为20～50℃的酸洗液中，浸泡20～60min；
清洗：置于温度为30～40℃的纯水中，浸泡10～15min；水洗至pH为中性，氮气吹干。
进一步的，酸洗工艺中，所述酸洗液中含有1.7～3.5wt％的硝酸、0.15～2.0wt％的三嗪衍生物。
进一步的，所述三嗪衍生物由以下工艺制得：
取丙酮，加入氯乙酰氯、N,N-二甲基苯胺，搅拌混合，缓慢加入氰尿酸的吡啶溶液，30min内加完，氮气吹扫产生的氯化氢气体，于0～10℃温度下反应8～12h，升温至20～25℃，以500～700r/min的转速搅拌反应2～3h，得到三嗪氯乙酸酯；
于3～8℃温度条件下，将干燥的硫氰化钾加入三嗪氯乙酸酯中，30min内加完，搅拌反应3～5h；过滤，0℃的氯化钾水溶液洗涤，分液，取下层有机相，得到三嗪异硫氰酸酯；
取无水乙醇，加入三嗪异硫氰酸酯，于3～6℃温度条件下，依次加入氨基硅氧烷、氨基硫脲，30min内加完，升温至5～10℃，反应30～60min；用去离子水、乙醇洗涤，抽提，干燥，得到三嗪衍生物。
进一步的，氰尿酸、氯乙酰氯、N,N-二甲基苯胺的摩尔比为1:(3.0～3.3):(0.032～0.035)；
氯乙酰氯、丙酮的比例为5～6mol/L；
氰尿酸的吡啶溶液中氰尿酸的浓度为180～500g/L；
进一步的，三嗪氯乙酸酯、硫氰化钾的摩尔比为1:(3.0～3.3)；
进一步的，三嗪氯乙酸酯、氨基硅氧烷、氨基硫脲的摩尔比为1:(1.0～1.5):(1.6～2.2)；
三嗪异硫氰酸酯、无水乙醇的比例为250～300g/L；
氨基硅氧烷为3-氨基丙基三乙氧基硅烷。
在上述技术方案中，渗氮前，依次进行碱洗(4～6％的氢氧化钠溶液浸泡1～3min)、酸洗工艺(28～32％的硝酸溶液浸泡1～3min)，对铝质中框坯体进行清洗，去除表面污物和钝化层。然后进行渗氮，在氮电弧作用下，铝质中框坯体受热，其中的铝元素熔融，与氮等离子体反应，生成固态的氮化铝；通过氮化铝组织的间隙，熔融的铝继续与氮等离子体反应，使得氮化铝生长，逐渐形成发达的枝晶组织，枝晶组织彼此互连，得到渗氮层。渗氮工艺中，氮化铝的生成速率较快，并采用了惰性气体进行保护，能够缓解体系中余氧带来的氧化反应，避免铝元素及氮化铝的氧化，使得渗氮层的表层主要为氮化铝，由表及里氮化铝的含量逐渐减少，并含有大量氮化铝枝晶组织。在渗氮工艺中，氮元素向氮化铝枝晶生长处聚集，并将熔点较低的熔融铝排出；使其在枝晶生长的后期，撤走电弧，无氮元素来源后，在枝晶组织间形成层状氮化铝组织。铝质中框坯体中的硅元素能够在渗氮工艺中生成氮化硅，再与铝元素反应，生成氮化铝，能够促进氮元素的传输，提高氮化铝的生成速度。随着电弧电流的提高，熔融铝在氮化铝组织间隙中的传输速度加快，使得渗氮层的厚度增加，枝晶增多，组织更为发达、密集，枝晶间的层状组织减少。
进行碱洗，利用氮化铝与水、氢氧化钠间的反应，去除氧化铝和渗氮形成的氮化铝，因渗氮层中氮化铝具有枝晶组织，使得铝质中框坯体的表面形成有序且联通的腐蚀微孔，微孔尺寸为微米级；作为铝合金基体中的非均质相成分，腐蚀深度较高，使得微孔具有微米级的深度，能够有效提高铝合金基体与纳米注塑中树脂间的结合力，提高二者间的剥离强度。非碱洗位置的渗氮层、碱洗位置的下层枝晶组织和枝晶间的层状组织得到保留，能够对铝质中框坯体的增强，并提高所制铝质中框基体的表面耐磨性。
进行酸洗，在酸洗液中浸泡，在碱洗形成的微孔孔壁上进行腐蚀，形成纳米孔，进一步提高铝合金基体与纳米注塑中树脂间的结合强度。同时，酸洗液中含有三嗪衍生物，附着在微孔、纳米孔的孔洞中，能够在纳米注塑过程中，发生酯基与氨基的化学放热反应，延缓了树脂的固化，促进树脂在孔洞中的穿梭，确保树脂在孔洞的充分填充。同时，硅羟基水解，缩合形成硅氧硅交联网状结构，附着于孔洞的内壁；硫脲的引入，增强三嗪衍生物在孔洞内壁的吸附，通过氮、硫元素提供的孤对电子作用下，使其与孔洞中的铝原子发生配位结合，且三嗪衍生物为平面结构，利于其在孔洞内壁内吸附的增强，从而在铝质中框坯体与纳米注塑的树脂间形成致密保护层，能够有效提高所制手机中框的耐腐蚀能力。
进一步的，步骤1中，所述纳米注塑的原料包括以下重量组分：60～70％聚合物和30～40％玻璃纤维物；
聚合物包括聚对苯二甲酸丁二酯和其他树脂，质量比为(7～9):1；
其他树脂为聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚酰胺树脂、聚羟基丙烯酸树脂中一种或多种；
聚合物的熔融温度为240～280℃。
进一步的，步骤1中，所述纳米注塑的过程中，注塑温度为60～90℃，注塑压力为100～120MPa；注塑速度为200～600mm/s；
所述退火的温度为130～180℃，时间为2～4h。
进一步的，步骤2中，所述镀铜工艺为：温度25～40℃，时间20～30min。
进一步的，镀铜液包括以下组分：10～14g/L硫酸铜、10～12g/L乙二胺四乙酸、10～12mL/L四羟丙基乙二胺、20～100mg/L亚铁氰化钾、5～12mg/L三嗪衍生物、10～15ml/L甲醛(37％)；
利用氢氧化钠调节pH至12.5～13.0。
在上述技术方案中，以硫酸铜为铜源，乙二胺四乙酸、四羟丙基乙二胺为络合剂，亚铁氰化钾为稳定剂，甲醛为还原剂，氢氧化钠为pH调节剂；并添加有三嗪衍生物，能够促进晶粒的细化，减小晶粒尺寸，改善晶体结构，使得镀层的硬度上升；且在晶体生长过程中，主要吸附于(200)晶面，使得铜(111)晶面择优生长，铜原子排列密集，能够改善镀层的耐蚀性。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明的高强度耐磨铝质手机中框及其制备方法，通过对铝质中框坯体的渗氮，实现对手机中框的强化和耐磨、耐腐蚀性能的改善，并利用三嗪衍生物作为添加剂在其进行镀铜，生成的铜层与渗氮层间具有较高的结合强度，能够改善渗氮层的表面形貌，降低粗糙度和比表面积，进一步降低所制手机中框的摩擦系数和硬度，提高其耐磨性能；同时对需纳米注塑的区域进行碱洗，去除该区域的表面氮化铝和内部的氮化铝枝晶，形成有序且联通的微孔，通过酸洗在微孔内部进行纳米孔的扩展，并引入了三嗪衍生物，共同对聚合物与坯体的结合强度进行增强。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
铝质中框坯体包括以下重量百分比组分：
Cu:0.65％、Si:0.7％、Mn:0.08％、Mg:0.98％、Ti:0.005％、Fe:0.08％、Zn:0.02％，余量为Al。
铝质中框坯体经过熔融压铸、锻压，CNC粗铣打磨；碱洗、酸洗；压铸温度为570℃；锻压温度为400℃；
碱洗工艺为5％的氢氧化钠溶液浸泡2min、酸洗工艺为30％的硝酸溶液浸泡2min。
电镀锡中锡层的厚度为5μm：
实施例1
(1)铝质中框基体的制备：取铝质中框坯体依次进行表面处理、纳米注塑和退火；
1.1.表面处理：
渗氮：电弧直流90A，气氛为氮气，氮气的气体流量为10L/min，钨极行走速度为2.5mm/s；
碱洗：在氮气气氛保护下，置于温度为60℃的10％氢氧化钠溶液中，浸泡20min；
酸洗：置于温度为50℃的酸洗液中，浸泡20min；酸洗液中含有1.7wt％的硝酸、0.15wt％的三嗪衍生物；
三嗪衍生物由以下工艺制得：
取100mL丙酮，加入56.5g氯乙酰氯、0.64gN,N-二甲基苯胺，搅拌混合，缓慢加入氰尿酸的吡啶溶液(21.5g氰尿酸+120mL吡啶)，30min内加完，氮气吹扫产生的氯化氢气体，于10℃温度下反应8h，升温至20℃，以500r/min的转速搅拌反应2h，得到三嗪氯乙酸酯；
于8℃温度条件下，将干燥的29.1g硫氰化钾加入27.2g三嗪氯乙酸酯中，30min内加完，搅拌反应3h；过滤，0℃的氯化钾水溶液洗涤，分液，取下层有机相，得到三嗪异硫氰酸酯；
取100mL无水乙醇，加入25g三嗪异硫氰酸酯，于6℃温度条件下，依次加入33.1g3-氨基丙基三乙氧基硅烷、14.6g氨基硫脲，30min内加完，升温至5℃，反应30min；用去离子水、乙醇洗涤，抽提，干燥，得到三嗪衍生物。
清洗：置于温度为30℃的纯水中，浸泡10min；水洗至pH为中性，氮气吹干；
1.2.纳米注塑：
注塑温度为60℃，注塑压力为100MPa；注塑速度为200mm/s；
纳米注塑的原料包括以下重量组分：60％聚合物和40％玻璃纤维物；
聚合物包括聚对苯二甲酸丁二酯和聚甲基丙烯酸甲酯，质量比为7:1；
1.3.退火：于130℃温度下退火2h；
(2)高强度耐磨铝质手机中框的制备：取铝质中框基体CNC精铣，镀铜、电镀锡；
镀铜工艺为：温度25℃，时间20min。
镀铜液包括以下组分：10g/L硫酸铜、10g/L乙二胺四乙酸、10mL/L四羟丙基乙二胺、20mg/L亚铁氰化钾、5mg/L三嗪衍生物、10mL/L甲醛(37％)；利用氢氧化钠调节pH至12.5。
实施例2
(1)铝质中框基体的制备：取铝质中框坯体依次进行表面处理、纳米注塑和退火；
1.1.表面处理：
渗氮：电弧直流110A，气氛为氮气与氩气的混合气体，氮气的气体流量为8L/min，氩气的气体流量为2L/min，钨极行走速度为2.7mm/s；
碱洗：在氮气气氛保护下，置于温度为50℃的12％氢氧化钠溶液中，浸泡25min；
酸洗：置于温度为35℃的酸洗液中，浸泡40min；酸洗液中含有2.6wt％的硝酸、1.07wt％的三嗪衍生物；
三嗪衍生物由以下工艺制得：
取100mL丙酮，加入62.0g氯乙酰氯、0.73gN,N-二甲基苯胺，搅拌混合，缓慢加入氰尿酸的吡啶溶液(22.9g氰尿酸+67mL吡啶)，30min内加完，氮气吹扫产生的氯化氢气体，于5℃温度下反应10h，升温至22℃，以600r/min的转速搅拌反应2.5h，得到三嗪氯乙酸酯；
于5℃温度条件下，将干燥的30.6g硫氰化钾加入27.2g三嗪氯乙酸酯中，30min内加完，搅拌反应4h；过滤，0℃的氯化钾水溶液洗涤，分液，取下层有机相，得到三嗪异硫氰酸酯；
取92.6mL无水乙醇，加入25.0g三嗪异硫氰酸酯，于4℃温度条件下，依次加入26.5g3-氨基丙基三乙氧基硅烷、17.3g氨基硫脲，30min内加完，升温至8℃，反应45min；用去离子水、乙醇洗涤，抽提，干燥，得到三嗪衍生物。
清洗：置于温度为35℃的纯水中，浸泡12min；水洗至pH为中性，氮气吹干；
1.2.纳米注塑：
注塑温度为75℃，注塑压力为110MPa；注塑速度为400mm/s；
纳米注塑的原料包括以下重量组分：65％聚合物和35％玻璃纤维物；
聚合物包括聚对苯二甲酸丁二酯和聚碳酸酯，质量比为8:1；
1.3.退火：于160℃温度下退火3h；
(2)高强度耐磨铝质手机中框的制备：取铝质中框基体CNC精铣，镀铜、电镀锡；
镀铜工艺为：温度32℃，时间25min。
镀铜液包括以下组分：12g/L硫酸铜、11g/L乙二胺四乙酸、11mL/L四羟丙基乙二胺、60mg/L亚铁氰化钾、8mg/L三嗪衍生物、12ml/L甲醛(37％)；利用氢氧化钠调节pH至12.8。
实施例3
(1)铝质中框基体的制备：取铝质中框坯体依次进行表面处理、纳米注塑和退火；
1.1.表面处理：
渗氮：电弧直流120A，气氛为氮气与氩气的混合气体，氮气的气体流量为7L/min，氩气的气体流量为5L/min，钨极行走速度为3.0mm/s；
碱洗：在氮气气氛保护下，置于温度为60℃的15％氢氧化钠溶液中，浸泡30min；
酸洗：置于温度为20℃的酸洗液中，浸泡60min；酸洗液中含有3.5wt％的硝酸、2.0wt％的三嗪衍生物；
三嗪衍生物由以下工艺制得：
取100mL丙酮，加入67.8g氯乙酰氯、0.77gN,N-二甲基苯胺，搅拌混合，缓慢加入氰尿酸的吡啶溶液(23.5g氰尿酸+47mL吡啶)，30min内加完，氮气吹扫产生的氯化氢气体，于0℃温度下反应12h，升温至25℃，以700r/min的转速搅拌反应3h，得到三嗪氯乙酸酯；
于3℃温度条件下，将干燥的32.0g硫氰化钾加入27.2g三嗪氯乙酸酯中，30min内加完，搅拌反应5h；过滤，0℃的氯化钾水溶液洗涤，分液，取下层有机相，得到三嗪异硫氰酸酯；
取83.3mL无水乙醇，加入25g三嗪异硫氰酸酯，于6℃温度条件下，依次加入22.1g3-氨基丙基三乙氧基硅烷、20.1g氨基硫脲，30min内加完，升温至10℃，反应60min；用去离子水、乙醇洗涤，抽提，干燥，得到三嗪衍生物。
清洗：置于温度为40℃的纯水中，浸泡15min；水洗至pH为中性，氮气吹干；
1.2.纳米注塑：
注塑温度为90℃，注塑压力为120MPa；注塑速度为600mm/s；
纳米注塑的原料包括以下重量组分：70％聚合物和30％玻璃纤维物；
聚合物包括聚对苯二甲酸丁二酯和聚酰胺树脂，质量比为9:1；
1.3.退火：于180℃温度下退火4h；
(2)高强度耐磨铝质手机中框的制备：取铝质中框基体CNC精铣，镀铜、电镀锡；
镀铜工艺为：温度40℃，时间30min。
镀铜液包括以下组分：14g/L硫酸铜、12g/L乙二胺四乙酸、12mL/L四羟丙基乙二胺、100mg/L亚铁氰化钾、12mg/L三嗪衍生物、115ml/L甲醛(37％)；利用氢氧化钠调节pH至13.0。
对比例1
(1)铝质中框基体的制备：取铝质中框坯体依次进行表面处理、纳米注塑和退火；
1.1.表面处理：
渗氮：电弧直流50A，气氛为氮气，氮气的气体流量为10L/min，钨极行走速度为2.5mm/s；
碱洗：在氮气气氛保护下，置于温度为60℃的10％氢氧化钠溶液中，浸泡20min；
酸洗：置于温度为50℃的酸洗液中，浸泡20min；酸洗液中含有1.7wt％的硝酸、0.15wt％的三嗪衍生物；
三嗪衍生物由以下工艺制得：
取100mL丙酮，加入56.5g氯乙酰氯、0.64gN,N-二甲基苯胺，搅拌混合，缓慢加入氰尿酸的吡啶溶液(21.5g氰尿酸+120mL吡啶)，30min内加完，氮气吹扫产生的氯化氢气体，于10℃温度下反应8h，升温至20℃，以500r/min的转速搅拌反应2h，得到三嗪氯乙酸酯；
于8℃温度条件下，将干燥的29.1g硫氰化钾加入27.2g三嗪氯乙酸酯中，30min内加完，搅拌反应3h；过滤，0℃的氯化钾水溶液洗涤，分液，取下层有机相，得到三嗪异硫氰酸酯；
取100mL无水乙醇，加入25g三嗪异硫氰酸酯，于6℃温度条件下，依次加入33.1g3-氨基丙基三乙氧基硅烷、14.6g氨基硫脲，30min内加完，升温至5℃，反应30min；用去离子水、乙醇洗涤，抽提，干燥，得到三嗪衍生物。
清洗：置于温度为30℃的纯水中，浸泡10min；水洗至pH为中性，氮气吹干；
步骤1.2、1.3、(2)与实施例1相同，得到高强度耐磨铝质手机中框。
对比例2
三嗪衍生物由以下工艺制得：
取100mL丙酮，加入56.5g氯乙酰氯、0.64gN,N-二甲基苯胺，搅拌混合，缓慢加入氰尿酸的吡啶溶液(21.5g氰尿酸+120mL吡啶)，30min内加完，氮气吹扫产生的氯化氢气体，于10℃温度下反应8h，升温至20℃，以500r/min的转速搅拌反应2h，得到三嗪氯乙酸酯；
于8℃温度条件下，将干燥的29.1g硫氰化钾加入27.2g三嗪氯乙酸酯中，30min内加完，搅拌反应3h；过滤，0℃的氯化钾水溶液洗涤，分液，取下层有机相，得到三嗪异硫氰酸酯；
取100mL无水乙醇，加入25g三嗪异硫氰酸酯，于6℃温度条件下，依次加入68.5g3-氨基丙基三乙氧基硅烷，30min内加完，升温至5℃，反应30min；用去离子水、乙醇洗涤，抽提，干燥，得到三嗪衍生物。
对比例3
三嗪衍生物由以下工艺制得：
取100mL丙酮，加入56.5g氯乙酰氯、0.64gN,N-二甲基苯胺，搅拌混合，缓慢加入氰尿酸的吡啶溶液(21.5g氰尿酸+120mL吡啶)，30min内加完，氮气吹扫产生的氯化氢气体，于10℃温度下反应8h，升温至20℃，以500r/min的转速搅拌反应2h，得到三嗪氯乙酸酯；
于8℃温度条件下，将干燥的29.1g硫氰化钾加入27.2g三嗪氯乙酸酯中，30min内加完，搅拌反应3h；过滤，0℃的氯化钾水溶液洗涤，分液，取下层有机相，得到三嗪异硫氰酸酯；
取100mL无水乙醇，加入25g三嗪异硫氰酸酯，于6℃温度条件下，依次加入28.2g氨基硫脲，30min内加完，升温至5℃，反应30min；用去离子水、乙醇洗涤，抽提，干燥，得到三嗪衍生物。
对比例4
酸洗：置于温度为50℃的酸洗液中，浸泡20min；酸洗液中含有1.7wt％的硝酸、0.15wt％的三嗪硫醇；
镀铜液包括以下组分：10g/L硫酸铜、10g/L乙二胺四乙酸、10mL/L四羟丙基乙二胺、5mg/L三嗪硫醇、20mg/L亚铁氰化钾、10mL/L甲醛(37％)；利用氢氧化钠调节pH至12.5。
对比例5
酸洗：置于温度为50℃的酸洗液中，浸泡20min；酸洗液中含有1.7wt％的硝酸；
镀铜液包括以下组分：10g/L硫酸铜、10g/L乙二胺四乙酸、10mL/L四羟丙基乙二胺、20mg/L亚铁氰化钾、10mL/L甲醛(37％)；利用氢氧化钠调节pH至12.5。
实验
取实施例1-3、对比例1-5中得到的高强度耐磨铝质手机中框，制得试样，分别对其性能进行检测并记录检测结果：
剥离强度的实验对象为试样的注塑段；
以GB/T 9790-2021为参考标准，检测试样的表面硬度，载荷为200g，加载时间10s；
耐磨性：采用高温摩擦磨损试验机对试样进行摩擦磨损实验，摩擦副为直径6mm的GCr15钢球，载荷2N，转速200r/min，摩擦半径5mm，磨损时间600s，实验温度25℃，湿度35％RH；
耐蚀性：以GB/T 6461-2002为参考标准，对试样进行中性盐雾试验，实验中150h不间断喷雾；以GB/T 6461-2006为评价标准，对实验后的试样进行耐蚀性能评价。
剥离强度(MPa) 表面硬度(HV) 磨损率(％) 耐蚀性
实施例1 23.1 640 3.33 9
实施例2 23.5 630 3.27 8
实施例3 24.0 610 3.41 8
对比例1 19.6 590 3.20 7
对比例2 23.3 600 3.64 7
对比例3 22.8 620 3.45 6
对比例4 21.7 550 4.36 5
对比例5 18.1 570 3.88 5
根据上表中的数据，可以清楚得到以下结论：
实施例1-3中得到的高强度耐磨铝质手机中框与对比例1-5得到的高强度耐磨铝质手机中框形成对比，检测结果可知，
与对比例相比，实施例1-3中得到的高强度耐磨铝质手机中框，具有更高的剥离强度、表面硬度和耐蚀等级，更低的磨损率实验数据，这充分说明了，本发明实现了对所制铝质手机中框硬度、耐磨、耐蚀性能和注塑段结合强度的提高。
与实施例1相比，对比例1的表面处理工艺中渗氮工艺不同，氮化铝枝晶、层状组织较少，使得坯体的整体硬度相对较低，在碱洗、酸洗后形成的孔道质量不佳；
在对比例1的基础上，对比例2、3中三嗪衍生物的制备原料及工艺不同；对比例4工艺中三嗪衍生物替换为等质量的三嗪硫醇，铜晶面(220)的择优程度较大；对比例5工艺中均未添加组分三嗪衍生物；对聚合物、孔道间的化学结合、吸附产生差异，对铜晶面(111)的择优程度减弱，使得剥离强度、表面硬度和耐蚀等级下降，磨损率上升；可知，本申请对手机中框的制备工艺及所使用组分的设置，能够促进所制铝质手机中框硬度、耐磨、耐蚀性能和注塑段结合强度的改善。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程方法物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程方法物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改等同替换改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高强度耐磨铝质手机中框的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：取铝质中框坯体依次进行表面处理，纳米注塑，退火，得到铝质中框基体；
步骤2：将铝质中框基体CNC精铣，镀铜、电镀锡，得到高强度耐磨铝质手机中框；
所述步骤1中表面处理包括以下工艺：
渗氮：电弧直流90～120A，气氛为氮气或氮气与氩气的混合气体，氮气的气体流量为7～10L/min，氩气的气体流量为0～5L/min，钨极行走速度为2.5～3.0mm/s；
碱洗：在氮气气氛保护下，置于温度为40～60℃的10～15%氢氧化钠溶液中，浸泡20～30min；
酸洗：置于温度为20～50℃的酸洗液中，浸泡20～60min；
清洗：置于温度为30～40℃的纯水中，浸泡10～15min；水洗至pH为中性，氮气吹干；
所述酸洗工艺中，酸洗液含有1.7～3.5wt%的硝酸、0.15～2.0wt%的三嗪衍生物；
所述三嗪衍生物由以下工艺制得：
取丙酮，加入氯乙酰氯、N,N-二甲基苯胺，搅拌混合，缓慢加入氰尿酸的吡啶溶液，30min内加完，氮气吹扫产生的氯化氢气体，于0～10℃温度下反应8～12h，升温至20～25℃，以500～700r/min的转速搅拌反应2～3h，得到三嗪氯乙酸酯；
于3～8℃温度条件下，将干燥的硫氰化钾加入三嗪氯乙酸酯中，30min内加完，搅拌反应3～5h，得到三嗪异硫氰酸酯；
取无水乙醇，加入三嗪异硫氰酸酯，于3～6℃温度条件下，依次加入氨基硅氧烷、氨基硫脲，30min内加完，升温至5～10℃，反应30～60min，得到三嗪衍生物。
2.根据权利要求1所述的一种高强度耐磨铝质手机中框的制备方法，其特征在于：所述氰尿酸、氯乙酰氯、N,N-二甲基苯胺的摩尔比为1:（3.0～3.3）:（0.032～0.035）。
3.根据权利要求1所述的一种高强度耐磨铝质手机中框的制备方法，其特征在于：所述三嗪氯乙酸酯、硫氰化钾的摩尔比为1:（3.0～3.3）。
4.根据权利要求1所述的一种高强度耐磨铝质手机中框的制备方法，其特征在于：所述三嗪氯乙酸酯、氨基硅氧烷、氨基硫脲的摩尔比为1:（1.0～1.5）:（1.6～2.2）。
5.根据权利要求1所述的一种高强度耐磨铝质手机中框的制备方法，其特征在于：所述步骤1中纳米注塑工艺为：注塑温度为60～90℃，注塑压力为100～120MPa；注塑速度为200～600mm/s；所述退火的温度为130～180℃，时间为2～4h。
6.根据权利要求1所述的一种高强度耐磨铝质手机中框的制备方法，其特征在于：所述步骤2中镀铜工艺为：镀铜液的pH至12.5～13.0，温度25～40℃，镀铜时间20～30min。
7.根据权利要求6所述的一种高强度耐磨铝质手机中框的制备方法，其特征在于：所述镀铜液包括以下组分：10～14g/L硫酸铜、10～12g/L乙二胺四乙酸、10～12mL/L四羟丙基乙二胺、20～100mg/L亚铁氰化钾、5～12mg/L三嗪衍生物、10～15ml/L甲醛。
8.一种权利要求1-7任一项所述制备方法制得的高强度耐磨铝质手机中框。
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