[發(fā)明專利]一種多孔金屬處理液及復(fù)合體材料的制備方法

有效

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• 申請日: 2014-08-01
• 公開（公告）號: CN104152904A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧崇浩;王長明;謝守德
• 申請（專利權(quán)）人: 東莞勁勝精密組件股份有限公司;東莞華晶粉末冶金有限公司
• 主分類號: C23F1/36
• 分類號: C23F1/36;B29C45/78
• 代理公司: 深圳新創(chuàng)友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44223
• 代理人: 王震宇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種多孔金屬處理液及復(fù)合體材料的制備方法。

背景技術(shù)

通過化學(xué)處理液對金屬基材表面進(jìn)行處理，可以使金屬基材表面形成不規(guī)則的孔洞，然后再與塑料進(jìn)行一體化成型制備成復(fù)合體材料。由于化學(xué)處理液一般都含有強(qiáng)酸強(qiáng)堿以及其他成分的化學(xué)試劑，其廢液在很大程度上增加了處理成本，而且廢液的處理存在不少難度。

已有通過聚焦離子束對金屬表面進(jìn)行蝕刻形成納米孔點(diǎn)陣，再與樹脂進(jìn)行一體化結(jié)合的復(fù)合體材料方法。由于聚焦離子束是利用聚焦的方式將熱量集中到加工部位來融化金屬，這會導(dǎo)致其周邊的部位產(chǎn)生較大的熱影響區(qū)，金屬容易發(fā)生局部燒灼現(xiàn)象，不利于后續(xù)加工處理。按照現(xiàn)有技術(shù)，直接通過塑料注塑與金屬基材表面結(jié)合，結(jié)合強(qiáng)度比較有限，難以到理想的程度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個(gè)目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種復(fù)合體材料的制備方法，實(shí)現(xiàn)金屬與塑料高強(qiáng)結(jié)合。

另一目的是提供一種多孔金屬處理液，用于所述制備方法可以有效提高金屬與塑料的結(jié)合強(qiáng)度。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種多孔金屬處理液，用于處理與塑料一體化形成復(fù)合體材料的多孔金屬，包括按重量計(jì)以下配比的組分：

水??????????1000份；

無機(jī)堿劑????65-195份；

有機(jī)堿劑????85-245份。

優(yōu)選地：

所述無機(jī)堿劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、亞硫酸鉀、亞硫酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉、磷酸一鈉、磷酸二鈉中的一種或多種。

所述有機(jī)堿劑為水合肼、乙二胺、丙二胺、對苯二甲胺、乙胺、對苯二胺、苯基肼、咪唑、吡啶中的一種或多種或其有機(jī)衍生堿。

一種復(fù)合體材料的制備方法，包括以下步驟：

1)通過粉末冶金燒結(jié)技術(shù)形成表面具有孔洞的多孔金屬基材；

2)使用所述的多孔金屬處理液對所述多孔金屬基材進(jìn)行孔洞表面處理；

3)對經(jīng)過多孔金屬處理液處理后的金屬基材與塑料進(jìn)行注塑成型，得到金屬與塑料一體化的復(fù)合體材料。

優(yōu)選地：

所述多孔金屬基材為具有微米級孔洞的鋁合金金屬基材。

所述塑料為結(jié)晶型熱塑性塑料，包括聚對苯二甲酸丁二醇酯、尼龍、聚碳酸酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚苯硫醚樹脂以及芳香族聚酰胺樹脂中的一種或多種，優(yōu)選地，所述塑料添加有質(zhì)量含量為25％-50％的玻璃纖維。

在步驟1)和2)之間，用化學(xué)除油劑對多孔金屬基材進(jìn)行化學(xué)除油處理，以清除其表面的污跡，化學(xué)除油溫度為55-85℃。

步驟2)中，多孔金屬處理液表面處理的處理溫度為50-80℃，處理時(shí)間為7-25min。

步驟3)中，注塑時(shí)的模具內(nèi)的溫度控制在128-145℃之間。

本發(fā)明的有益技術(shù)效果：

根據(jù)本發(fā)明，在使用粉末冶金燒結(jié)技術(shù)形成具有微米級孔洞的多孔金屬基材后，用多孔金屬處理液進(jìn)行表面潤濕處理，改善金屬基材與塑料的表面張力系數(shù)差異，克服現(xiàn)有技術(shù)中金屬基材與塑料在進(jìn)行注塑成型時(shí)，由于兩者相互之間存在表面張力系數(shù)差異的原因而導(dǎo)致塑料不易與金屬表面產(chǎn)生有效結(jié)合的問題，有效改善金屬基材微米級孔洞表面與塑料的結(jié)合力，實(shí)現(xiàn)金屬與塑料高強(qiáng)結(jié)合。采用上述配比的成分中，無機(jī)堿劑可以蝕刻多孔金屬表面，增加孔洞內(nèi)部深度和表面粗糙度，而有機(jī)堿劑可以改善金屬與液體之間的液相-固相接觸角，使液體可以在金屬表面均勻鋪張，增加金屬與液體之間的接觸面積，同時(shí)也可以進(jìn)入微米級孔洞內(nèi)繼續(xù)蝕刻金屬基材，增加孔洞內(nèi)部的結(jié)合深度。而且，本發(fā)明的工藝操作簡易，特別適于金屬基材與塑料相結(jié)合形成復(fù)合體制備電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)件，注塑成型之后不易發(fā)生結(jié)合部位的松動(dòng)，保證結(jié)構(gòu)件的使用性能，其制作成本低，效果好。此外，本發(fā)明應(yīng)用了多孔金屬處理液的處理，但有別于傳統(tǒng)的依靠化學(xué)處理液形成微米級孔洞的方法，加工處理過程比較環(huán)保，且經(jīng)過多孔金屬處理液處理后的金屬基材表面基本不發(fā)暗，不影響結(jié)構(gòu)件產(chǎn)品的外觀。

具體實(shí)施方式

以下對本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是，下述說明僅僅是示例性的，而不是為了限制本發(fā)明的范圍及其應(yīng)用。

本發(fā)明中涉及的材料如下：

1、金屬：所述的金屬使用粉末冶金法制備得到的具有微米級孔洞的、形狀化的金屬基材，可以是但不限于鋁合金7075、鋁合金6262、鋁合金6063、鋁合金6061、鋁合金2024、鋁合金2017、鋁合金2011、鋁合金5086、鋁合金5052、鋁合金5083中的一種。