一种多孔金属处理液及复合体材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种多孔金属处理液，用于处理与塑料一体化形成复合体材料的多孔金属，包括按重量计以下配比的组分：水1000份；无机酸剂25-200份；有机酸剂40-150份；氯化钠或氯化钾15-60份。一种复合体材料的制备方法，包括以下步骤：1)通过粉末冶金烧结技术形成表面具有孔洞的多孔金属基材；2)使用权利要求1至3任一项所述的多孔金属处理液对所述多孔金属基材进行孔洞表面处理；3)对经过多孔金属处理液处理后的金属基材与塑料进行注塑成型，得到金属与塑料一体化的复合体材料。本发明专利技术能够有效提高金属与塑料的结合强度。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种多孔金属处理液，用于处理与塑料一体化形成复合体材料的多孔金属，包括按重量计以下配比的组分：水1000份；无机酸剂25-200份；有机酸剂40-150份；氯化钠或氯化钾15-60份。一种复合体材料的制备方法，包括以下步骤：1)通过粉末冶金烧结技术形成表面具有孔洞的多孔金属基材；2)使用权利要求1至3任一项所述的多孔金属处理液对所述多孔金属基材进行孔洞表面处理；3)对经过多孔金属处理液处理后的金属基材与塑料进行注塑成型，得到金属与塑料一体化的复合体材料。本专利技术能够有效提高金属与塑料的结合强度。【专利说明】
本专利技术涉及。
技术介绍
通过化学处理液对金属基材表面进行处理，可以使金属基材表面形成不规则的孔 洞，然后再与塑料进行一体化成型制备成复合体材料。由于化学处理液一般都含有强酸强 碱以及其他成分的化学试剂，其废液在很大程度上增加了处理成本，而且废液的处理存在 不少难度。 已有通过聚焦离子束对金属表面进行蚀刻形成纳米孔点阵，再与树脂进行一体化 结合的复合体材料方法。由于聚焦离子束是利用聚焦的方式将热量集中到加工部位来融化 金属，这会导致其周边的部位产生较大的热影响区，金属容易发生局部烧灼现象，不利于后 续加工处理。按照现有技术，直接通过塑料注塑与金属基材表面结合，结合强度比较有限， 难以到理想的程度。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于克服现有技术的不足，提供一种复合体材料的制备方法， 实现金属与塑料高强结合。 另一目的是提供一种多孔金属处理液，用于所述制备方法可以有效提高金属与塑 料的结合强度。 为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案： -种多孔金属处理液，用于处理与塑料一体化形成复合体材料的多孔金属，包括 按重量计以下配比的组分： 水 1000份； 无机酸剂 25-200份； 有机酸剂 40-150份； 氯化钠或氯化钾15-60份。 优选地： 所述无机酸剂为硫酸、硝酸、盐酸、磷酸中的一种或多种。 所述有机酸剂为乙酸、马来酸、苹果酸、对硝基苯甲酸、苯甲酸、酒石酸、苯磺酸、乙 二胺四乙酸、1，3-丙二酸中的一种或多种或其有机衍生酸。 一种复合体材料的制备方法，包括以下步骤： 1)通过粉末冶金烧结技术形成表面具有孔洞的多孔金属基材； 2)使用权利要求1至3任一项所述的多孔金属处理液对所述多孔金属基材进行孔 洞表面处理； 3)对经过多孔金属处理液处理后的金属基材与塑料进行注塑成型，得到金属与塑 料一体化的复合体材料。 优选地： 所述多孔金属基材为具有微米级孔洞的铝合金金属基材。 所述塑料为结晶型热塑性塑料，包括聚对苯二甲酸丁二醇酯、尼龙、聚碳酸酯、聚 对苯二甲酸乙二醇酯、聚苯硫醚树脂以及芳香族聚酰胺树脂中的一种或多种，优选地，所述 塑料添加有质量含量为25% -50 %的玻璃纤维。 在步骤1)和2)之间，用化学除油剂对多孔金属基材进行化学除油处理，以清除其 表面的污迹，化学除油温度为55-85°C。 步骤2)中，多孔金属处理液表面处理的处理温度为65_90°C，处理时间为 5_20min〇 步骤3)中，注塑时的模具内的温度控制在125_145°C之间。 本专利技术的有益技术效果： 根据本专利技术，在使用粉末冶金烧结技术形成具有微米级孔洞的多孔金属基材后， 用多孔金属处理液进行表面润湿处理，改善金属基材与塑料的表面张力系数差异，克服现 有技术中金属基材与塑料在进行注塑成型时，由于两者相互之间存在表面张力系数差异的 原因而导致塑料不易与金属表面产生有效结合的问题，有效改善金属基材微米级孔洞表面 与塑料的结合力，实现金属与塑料高强结合。采用上述配比的成分中，无机酸剂可以蚀刻多 孔金属表面，增加孔洞内部深度和表面粗糙度，而有机酸剂和氯化钠或氯化钾组合中，有机 酸剂是一些小分子的有机酸，其可以改善金属与液体之间的液相-固相接触角，使液体可 以在金属表面均匀铺张，增加金属与液体之间的接触面积，同时也可以和氯化钠或氯化钾 相互配合进入微米级孔洞内继续蚀刻金属基材，增加孔洞内部的结合深度。而且，本专利技术的 工艺操作简易，特别适于金属基材与塑料相结合形成复合体制备电子产品结构件，注塑成 型之后不易发生结合部位的松动，保证结构件的使用性能，其制作成本低，效果好。此外，本 专利技术应用了多孔金属处理液的处理，但有别于传统的依靠化学处理液形成微米级孔洞的方 法，加工处理过程比较环保，且经过多孔金属处理液处理后的金属基材表面基本不发暗，不 影响结构件产品的外观。 【具体实施方式】 以下对本专利技术的实施例作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而 不是为了限制本专利技术的范围及其应用。 本专利技术中涉及的材料如下： 1、金属：所述的金属使用粉末冶金法制备得到的具有微米级孔洞的、形状化的金 属基材，可以是但不限于铝合金7075、铝合金6262、铝合金6063、铝合金6061、铝合金2024、 铝合金2017、铝合金2011、铝合金5086、铝合金5052、铝合金5083中的一种。 2、塑料：所说的塑料可以是但不限于结晶型热塑性塑料，例如可以是聚对苯二甲 酸丁二醇酯、尼龙、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚苯硫醚树脂以及芳香族聚酰胺树 脂中的一种。所述的树脂以聚对苯二甲酸丁二醇酯或聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚苯硫醚树 脂为主要成分，同时其中添加有质量含量为25% -50%的玻璃纤维作为辅助成分。 3、复合体材料：由粉末冶金法制备得到的具有微米级孔洞的、形状化的金属基材， 与塑料可以通过注射成型技术一体化而得到复合体材料。该金属基材表面具有微米级孔洞 以及经过多孔金属处理液处理，使得塑料可以进入金属孔洞内与处理液的组分发生反应形 成化学键而结合成型。 4、多孔金属处理液： 在1000份的水中，可以配有以下重量比的原料： 1)无机酸剂25-200份 所说的无机酸剂可以是但不限于硫酸、硝酸、盐酸、磷酸中的一种或几种。 2)有机酸剂40-150份 指单分子的非聚合物酸剂。有机酸剂可以是但不限于乙酸、马来酸、苹果酸、对硝 基苯甲酸、苯甲酸、酒石酸、苯磺酸、乙二胺四乙酸、1，3-丙二酸中的一种或几种。 采用上述配比的成分中，无机酸剂可以蚀刻多孔金属表面，增加孔洞内部深度和 表面粗糙度，而有机酸剂和氯化钠或氯化钾组合中，有机酸剂是一些小分子的有机酸，其可 以改善金属与液体之间的液相-固相接触角，使液体可以在金属表面均匀铺张，增加金属 与液体之间的接触面积，改善金属基材与液态塑料的表面张力系数差异，同时也可以和氯 化钠或氯化钾相互配合进入微米级孔洞内继续蚀刻金属基材，增加孔洞内部的结合深度。 根据本专利技术的实施例，一种复合体材料的制备方法可以包括以下的步骤： 1)提供通过粉末冶金烧结法成型的多孔金属基材，可以是但不限于铝合金7075、 铝合金6262、铝合金6063、铝合金6061、铝合金2024、铝合金2017、铝合金2011、铝合金 5086、铝合金5052、铝合金5083中的一种。 2)用除油剂对金属基材进行化学除油处理，以清除金属表面的油污；化学除油温 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多孔金属处理液，用于处理与塑料一体化形成复合体材料的多孔金属，其特征在于,包括按重量计以下配比的组分：

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邓崇浩，王长明，谢守德，
申请(专利权)人：东莞劲胜精密组件股份有限公司，东莞华晶粉末冶金有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44