[發明專利]一種陶瓷與塑膠的復合件及其制備方法

在審

• 申請號: 201810763755.5
• 申請日: 2018-07-12
• 公開（公告）號: CN109093926A
• 公開（公告）日: 2018-12-28
• 發明（設計）人: 孔德洲;張孟軍;俞勝平;張法亮
• 申請（專利權）人: 歌爾股份有限公司
• 主分類號: B29C45/14
• 分類號: B29C45/14;B29C45/17;C04B41/91;H05K5/00;H05K5/02
• 代理公司: 北京博雅睿泉專利代理事務所(特殊普通合伙) 11442
• 代理人: 王昭智;馬佑平

本發明公開了一種陶瓷與塑膠的復合件及其制備方法。該復合件的結構為：包括陶瓷基體和結合在所述陶瓷基體上的塑膠；所述陶瓷基體至少具有一個第一表面，所述第一表面的至少部分區域具有海綿狀三維結構；所述海綿狀三維結構為：以相互連接的陶瓷顆粒結合成骨架，所述骨架的表面和內部具有若干縱向孔和橫向孔，所述塑膠結合在所述陶瓷基體的具有海綿狀三維結構的第一表面上。本發明提供的陶瓷與塑膠的復合件的制備方法，通過對陶瓷基體表面改性，在陶瓷基體表面上形成海綿狀三維結構，將塑膠以納米注塑技術注塑于海綿狀三維結構上，能制備出高結合強度、高可靠性的陶瓷與塑膠的復合件。

技術領域

本發明涉及材料復合體技術領域，更具體地，涉及一種陶瓷與塑膠的復合件及其制備方法。

背景技術

隨著電子科技的高速發展，人們越來越依賴電子產品。如今，許多電子產品的外殼或者零部件選擇采用陶瓷與塑膠復合體來制作，以達到產品外表美觀，且不產生信號屏蔽的目的。在精密加工領域中，現有的技術一般是將塑膠件與陶瓷基體采用膠水粘接、鉚釘連接或者倒扣結合，但在實際應用中發現上述方式均存在一定的缺陷，如：膠水粘接的方式牢固性較差，鉚釘連接或者倒扣結合的方式增加了產品結構的復雜度，并且會影響產品的外觀。近年來興起了一種納米注塑技術(NMT)，該技術具有結合力高、能無縫結合且自動化程度高的優勢，非常適合制備復合件。

陶瓷材料是一種無機非金屬材料，具有優異的絕緣性以及耐化學腐蝕性。若采用納米注塑技術將陶瓷與塑膠結合，由于陶瓷材料的耐化學腐蝕性好，很難在陶瓷的表面上形成孔，即難以制備適合納米注塑的表面結構。為了使納米注塑技術能應用于陶瓷與塑料的復合過程中，非常有必要探索陶瓷材料的表面改性技術，從而制備出高結合強度、高可靠性的陶瓷與塑膠的復合件。

發明內容

本發明的目的在于提供一種陶瓷與塑膠的復合件的新技術方案。

根據本發明的第一個方面，提供了一種陶瓷與塑膠的復合件，包括：陶瓷基體和結合在所述陶瓷基體上的塑膠；所述陶瓷基體至少具有一個第一表面，所述第一表面的至少部分區域具有海綿狀三維結構；其中，所述海綿狀三維結構為：以相互連接的陶瓷顆粒結合成骨架，所述骨架的表面和內部具有若干縱向孔和橫向孔，所述塑膠結合在所述陶瓷基體的具有海綿狀三維結構的第一表面上。

可選地，所述塑膠部分填充于所述海綿狀三維結構上的橫向孔和縱向孔內。

可選地，所述陶瓷基體的材質為氧化物陶瓷材料、氮化物陶瓷材料或碳化物陶瓷材料。

可選地，所述陶瓷基體的材質為氧化鋯陶瓷材料、氧化鋁陶瓷材料、氧化硅陶瓷材料、氧化鈦陶瓷材料和氧化鎂陶瓷材料中的至少一種。

可選地，所述陶瓷基體的材質為氮化硅陶瓷材料或氮化硼陶瓷材料。

可選地，所述陶瓷基體的材質為碳化硅陶瓷材料。

可選地，所述塑膠的材質包括主體材料和改性材料，且所述改性材料添加在所述主體材料中；其中，所述主體材料為聚對苯二甲酸乙二醇酯塑膠、聚亞苯基硫醚塑膠、聚對苯二甲酸丁二醇酯塑膠和聚酰胺塑膠中的至少一種；其中，所述改性材料為玻璃纖維、碳纖維、玻璃片、碳酸鈣、碳酸鎂、二氧化硅和滑石中的任意一種。

可選地，所述海綿狀三維結構的厚度為1-100μm。

可選地，在所述海綿狀三維結構中：結合成所述骨架的陶瓷顆粒的粒徑為10nm-10μm，所述橫向孔和縱向孔的孔徑均為1nm-10μm，且從所述骨架的表面到骨架的內部，所述橫向孔和縱向孔的孔徑均逐漸減小。

根據本發明的第二個方面，提供了一種陶瓷與塑膠的復合件的制備方法，包括：

提供陶瓷基體，所述陶瓷基體至少具有第一表面；

采用氟化物酸性溶液對所述陶瓷基體的第一表面進行表面刻蝕處理，在所述第一表面上形成第一中間體；