本发明专利技术公开一种不锈钢表面纳米孔洞的处理液及其应用方法，处理液按体积配比的组分包括：去离子水 1000份；有机酸10—120份；含卤素无机酸溶液30—230份；KNO3或NH4NO3溶液30—200份。处理液应用获得纳米孔洞的方法为：1）金属表面去离子水超声波清洗；2）砂纸打磨抛光；3）处理液的温度和时间同步控制。所制得的不锈钢表面纳米孔洞结构属于塑料—金属一体化复合成型中的关键性指标，为塑料—金属一体化复合技术在承载高载荷的结构件上成为可能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及金属表面处理技术，特别是基于NMT(纳米注塑技术)技术的理念，在不锈钢基体表面上制备出纳米孔洞结构，使能够与塑料不依赖粘接剂进行一体化复合。具体涉及一种不锈钢表面纳米孔洞处理液及应用方法。
技术介绍
基于塑料—金属一体化复合成型技术，在金属表面形成纳米孔洞后，通过一定压力，使塑料熔体进入金属表面纳米孔洞结构，形成一种微观机械互锁，极大的增强了塑料与金属的粘接强度。由于不锈钢表面纳米孔洞结构制备有一定难度，导致不锈钢基体与塑料的一体化复合成型难度增大。NMT技术使用到的金属基体大多是铝合金，在电子元器件上金属与塑料一体化复合成型应用广泛，而铝合金材料难以满足耐腐蚀性和强度方面的需求。目前，对不锈钢表面进行蚀刻成孔洞结构主要采用激光方法，再与塑料进行一体化成型，但是激光处理后的不锈钢，表面易被烧蚀组织发生变化，影响其整体性能，得到的孔洞熔坑尺寸较大，四周平整不均一，与塑料结合后容易产生应力集中，持久和密封性较差。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述不足，本专利技术解决不锈钢表面纳米孔洞结构制备困难的问题，提供一种不锈钢表面纳米孔洞处理液及应用方法。解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种不锈钢表面纳米孔洞处理液，其特征在于，包括按体积计以下配比的组分：去离子水1000份，有机酸10—120份，含卤素无机酸溶液30—230份，KNO3或NH4NO3溶液30—200份。进一步，所述有机酸为冰乙酸、草酸和1，2—丁二酸中的一种或多种。进一步，所述含卤素无机酸溶液中无机酸为HF、HCL、HBr和HI中一种或多种，无机酸质量分数在5%—75%范围内。所述KNO3或NH4NO3溶液的质量分数均为15%-50%范围内。一种不锈钢表面纳米孔洞处理液的应用方法，包括以下步骤：1）利用酒精对不锈钢进行初步脱脂除污后，去离子水清洗后干燥；2）用不同型号砂纸依次打磨不锈钢表面，直到得到观察金相所需的表面光洁度；3）利用酒精在超声波下清洗不锈钢后，超声波下使用丙酮清洗不锈钢5-10分钟，然后用去离子水超声波清洗10-15分钟；4）将不锈钢放入鼓风干燥箱中，100-160℃干燥25-35分钟后，关闭干燥箱，冷却至室温后，将不锈钢取出。5）使用权利要求1至4任一项所述不锈钢表面纳米孔洞处理液对不锈钢表面进行处理浸泡。相比现有技术，本专利技术具有如下有益效果：1、本专利技术不锈钢处理液采用有机酸、含卤素无机酸、硝酸盐和去离子水进行配比，处理液为弱酸体系，较安全，硝酸盐溶于处理液可以吸热，保证低温环境。用于处理NMT技术使用的不锈钢基体，特别对于实现与塑料一体化复合成型具有显著的效果。2、本专利技术通过对不锈钢的预处理后，再采用处理液处理，控制处理时间及温度等条件，从而在表面制备出纳米孔洞结构，且这种纳米孔洞结构分布均匀，塑料熔体进入纳米孔洞结构后与不锈钢表面形成很强的机械互锁，从而可以突破这种技术在电子元器件上的应用，所制得的不锈钢表面纳米孔洞结构属于塑料—金属一体化复合成型中的关键性指标，为塑料—金属一体化复合技术在承载高载荷的结构件上成为可能。3、本专利技术处理液原料成本较低，制备操作过程简单，便于推广应用。附图说明图1为本专利技术实施例1不锈钢表面纳米孔洞扫描电镜图；图2为本专利技术实施例2不锈钢表面纳米孔洞扫描电镜图；图3为本专利技术实施例3不锈钢表面纳米孔洞扫描电镜图；图4为本专利技术对比例1未被处理液处理不锈钢表面扫描电镜图。具体实施方式以下结合具体实施方案对本专利技术作进一步详细说明。但本专利技术并不限于以下实施例，且示例性说明不是为了限制本专利技术的范围及其应用。一、所用材料：1、不锈钢：所述的不锈钢牌号可以是但不限于301、302、303、304、309、316、408和630中的一种。2、砂纸：所述的砂纸型号可以是但不限于600#、800#、1000#、1200#、1400#和1600#中的3种及以上。二、本专利技术不锈钢表面纳米孔洞处理液（以下简称处理液）：实施例有机酸剂含卤素无机酸剂硝酸盐去离子水配方1草酸10份6%的HF溶液30份25%的KNO3溶液35份1000份配方2草酸和1,2—丁二酸各10份10%的HF溶液35份25%的NH4NO3溶液40份1000份配方3冰乙酸和1,2—丁二酸各15份20%的HBr溶液和质量分数为15%HI溶液各20份25%的KNO3溶液80份1000份其中，1、份数均为体积份；2、%均为质量百分浓度。三、处理液的应用方法：实施例1：不锈钢表面纳米孔洞处理液的应用方法，步骤如下：1、不锈钢表面预处理1）利用酒精对不锈钢进行初步脱脂除污后，去离子水清洗后干燥；2）用型号为600#、800#和1000#砂纸依次打磨不锈钢表面，直到得到观察金相所需的表面光洁度；3）利用酒精在超声波下清洗不锈钢后，超声波下使用丙酮清洗不锈钢5分钟，然后用去离子水超声波清洗10分钟；4）将不锈钢放入鼓风干燥箱中，干燥25分钟后，关闭干燥箱，冷却至室温后，将不锈钢取出。2、处理液再处理：将步骤1处理后的不锈钢置入配方1的不锈钢表面处理液中浸泡，在温度为4℃下，处理50分钟取出，不锈钢表面得到均匀的孔洞。最后检测：采用超声波水洗，将不锈钢放入鼓风干燥箱中干燥后，进行扫描电镜观察，表面形貌见附图1。可见，不锈钢表面孔径尺寸为70-160nm，且分布较为均匀。实施例2：不锈钢表面纳米孔洞处理液的应用方法，步骤如下：1、不锈钢表面预处理1）利用酒精对不锈钢进行初步脱脂除污后，去离子水清洗后干燥；2）用型号为800#、1000#和1200#砂纸依次打磨不锈钢表面，直到得到观察金相所需的表面光洁度；3）利用酒精在超声波下清洗不锈钢后，超声波下使用丙酮清洗不锈钢8分钟，然后用去离子水超声波清洗13分钟；4）将不锈钢放入鼓风干燥箱中，干燥30分钟后，关闭干燥箱，冷却至室温后，将不锈钢取出。2、处理液再处理：将步骤1处理后的不锈钢置入配方2的不锈钢表面处理液中浸泡，温度为8℃，处理65分钟取出，不锈钢表面得到均匀的孔洞。最后检测：采用超声波水洗，将不锈钢放入鼓风干燥箱中干燥后，进行扫描电镜观察，表面形貌见附图2。可见，不锈钢表面孔径尺寸为70-160nm，且分布较为均匀。实施例3：不锈钢表面纳米孔洞处理液的应用方法，步骤如下：1、不锈钢表面预处理1）利用酒精对不锈钢进行初步脱脂除污后，去离子水清洗后干燥；2）用型号为600#、1000#和1400#砂纸依次打磨不锈钢表面，直到得到观察金相所需的表面光洁度；3）利用酒精在超声波下清洗不锈钢后，超声波下使用丙酮清洗不锈钢10分钟，然后用去离子水超声波清洗15分钟；4）将不锈钢放入鼓风干燥箱中，干燥35分钟后，关闭干燥箱，冷却至室温后，将不锈钢取出。2、处理液再处理：将步骤1处理后的不锈钢置入配方2的不锈钢表面处理液中浸泡，温度为10℃，处理时间为70分钟，不锈钢表面得到均匀的孔洞。最后检测：进行超声波水洗，将不锈钢放入鼓风干燥箱中干燥后，进行扫描电镜观察，表面形貌见附图3。可见，不锈钢表面孔径尺寸为70-160nm，且分布较为均匀。对比例1：不锈钢表面预处理后，不经过处理液再处理后进行检测。1）利用酒精对不锈钢进行初步脱脂除污后，去离子水清洗后干燥；2）用型号为600#、800#和1000#砂纸依次打磨不本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种不锈钢表面纳米孔洞处理液，其特征在于，包括按体积计以下配比的组分：去离子水 1000份，有机酸 10—120份，含卤素无机酸溶液 30—230份，KNO3或NH4NO3溶液 30—200份。
【技术特征摘要】
1.一种不锈钢表面纳米孔洞处理液，其特征在于，包括按体积计以下配比的组分：去离子水1000份，有机酸10—120份，含卤素无机酸溶液30—230份，KNO3或NH4NO3溶液30—200份。2.根据权利要求1所述不锈钢纳米孔洞处理液，其特征在于，所述有机酸为冰乙酸、草酸和1，2—丁二酸中的一种或多种。3.根据权利要求1所述不锈钢纳米孔洞处理液，其特征在于，所述含卤素无机酸溶液中无机酸为HF、HCL、HBr和HI中一种或多种，无机酸质量分数在5%—75%范围内。4.根据权利要求1所述不锈钢纳米孔洞处理液，其特征在于，所述KNO3或NH4NO3溶液的质量分数均为15%-50%范围内。5.一种不锈钢表面纳米孔洞处理液的...
【专利技术属性】
技术研发人员：李又兵，张攀，杨朝龙，周桦林，李查，赵利亚，陈文，盛旭敏，陈康，
申请(专利权)人：重庆理工大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50
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