一种聚合物与金属界面粘结结构及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种聚合物与金属界面粘结结构及其制造方法，涉及材料复合技术领域。该聚合物与金属界面粘结结构包括金属构件、第一过渡层、第二过渡层、粘接层和树脂基构件。金属构件通过第一过渡层与第二过渡层固定连接，粘接层的一侧与第二过渡层粘接，另一侧与树脂基构件粘接，金属构件、第一过渡层、第二过渡层、粘接层和树脂基构件依次贴合设置。与现有技术相比，本发明专利技术提供的聚合物与金属界面粘结结构由于采用了与金属构件固定连接的第一过渡层以及与粘接层粘接的第二过渡层，所以具备较强的结合力，内应力低，避免发生分层或者断裂的情况，减缓裂纹增生，韧性好，使用寿命长。

【技术实现步骤摘要】
一种聚合物与金属界面粘结结构及其制造方法
本专利技术涉及材料复合
，具体而言，涉及一种聚合物与金属界面粘结结构及其制造方法。
技术介绍
目前，树脂基复合材料由于其具有高强度、质量轻的优异性能，被广泛应用于航空航天、轨道交通等领域。但由于树脂基复合材料的加工精度低、耐磨性差，在一些易磨损部位或者特殊工况下还是以使用金属材料为主，例如在树脂基复合材料中加入金属嵌件或者在复合材料表面引入金属涂层。由于金属与树脂的弹性模量、热膨胀系数相差较大，使得金属/树脂基复合材料内应力大，在外力作用或者浇注过程中容易发生分层或断裂现象导致材料失效。因此金属和树脂之间的结合问题一直是国内外研究者的研究热点，也是解决树脂基复合材料在机械等行业应用的关键问题。有鉴于此，设计出一种结合力强的聚合物与金属界面粘结结构及其制造方法特别是在工业生产中显得尤为重要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种聚合物与金属界面粘结结构，结构简单，具备较强的结合力，内应力低，避免发生分层或者断裂的情况，减缓裂纹增生，韧性好，使用寿命长。本专利技术的另一目的在于提供一种聚合物与金属界面粘结结构的制造方法，能够制造出结构简单，具备较强的结合力，内应力低，避免发生分层或者断裂的情况，减缓裂纹增生，韧性好，使用寿命长的聚合物与金属界面粘结结构。本专利技术是采用以下的技术方案来实现的。一种聚合物与金属界面粘结结构，包括金属构件、第一过渡层、第二过渡层、粘接层和树脂基构件，金属构件通过第一过渡层与第二过渡层固定连接，粘接层的一侧与第二过渡层粘接，另一侧与树脂基构件粘接，金属构件、第一过渡层、第二过渡层、粘接层和树脂基构件依次贴合设置。进一步地，第一过渡层由纯金属材料制成。进一步地，第一过渡层由钛金属或者铝金属材料制成。进一步地，第二过渡层由金属氧化物材料制成。进一步地，第二过渡层由二氧化钛或者三氧化二铝材料制成。进一步地，粘接层由环氧树脂胶黏剂材料制成。一种聚合物与金属界面粘结结构的制造方法，用于制造上述的聚合物与金属界面粘结结构，该聚合物与金属界面粘结结构的制造方法包括：对金属构件的表面进行预处理；在金属构件的表面沉积第一过渡层；在第一过渡层的表面沉积第二过渡层；在第二过渡层的表面涂覆粘接层，并将树脂基构件粘接于粘接层上。进一步地，对金属构件的表面进行预处理的步骤包括：利用酒精或者丙酮对金属构件的表面进行擦拭；利用磁控溅射技术对金属构件的表面进行氩离子刻蚀，以去除粘附在金属构件表面的杂质和氧化层。进一步地，在金属构件的表面沉积第一过渡层的步骤中，利用等离子体喷涂、物理气相沉积、化学气相沉积或者激光熔覆的方法对第一过渡层进行沉积。进一步地，在第二过渡层的表面涂覆粘接层，并将树脂基构件粘接于粘接层上的步骤中，利用缠绕成型技术制备树脂基构件。本专利技术提供的聚合物与金属界面粘结结构及其制造方法具有以下有益效果：本专利技术提供的聚合物与金属界面粘结结构，包括金属构件、第一过渡层、第二过渡层、粘接层和树脂基构件，金属构件通过第一过渡层与第二过渡层固定连接，粘接层的一侧与第二过渡层粘接，另一侧与树脂基构件粘接，金属构件、第一过渡层、第二过渡层、粘接层和树脂基构件依次贴合设置。与现有技术相比，本专利技术提供的聚合物与金属界面粘结结构由于采用了与金属构件固定连接的第一过渡层以及与粘接层粘接的第二过渡层，所以具备较强的结合力，内应力低，避免发生分层或者断裂的情况，减缓裂纹增生，韧性好，使用寿命长。本专利技术提供的聚合物与金属界面粘结结构的制造方法，用于制造聚合物与金属界面粘结结构，其能够制造出结构简单，具备较强的结合力，内应力低，避免发生分层或者断裂的情况，减缓裂纹增生，韧性好，使用寿命长的聚合物与金属界面粘结结构。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本专利技术第一实施例提供的聚合物与金属界面粘结结构的结构示意图；图2为本专利技术第二实施例提供的聚合物与金属界面粘结结构的制造方法的步骤框图。图标：100-聚合物与金属界面粘结结构；110-金属构件；120-第一过渡层；130-第二过渡层；140-粘接层；150-树脂基构件。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该专利技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。下面结合附图，对本专利技术的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例中的特征可以相互组合。第一实施例请参照图1，本专利技术实施例提供了一种聚合物与金属界面粘结结构100，用于制造零件。其结构简单，具备较强的结合力，内应力低，避免发生分层或者断裂的情况，减缓裂纹增生，韧性好，使用寿命长。该聚合物与金属界面粘结结构100包括金属构件110、第一过渡层120、第二过渡层130、粘接层140和树脂基构件150。金属构件110通过第一过渡层120与第二过渡层130固定连接，粘接层140的一侧与第二过渡层130粘接，另一侧与树脂基构件150粘接，金属构件110、第一过渡层120、第二过渡层130、粘接层140和树脂基构件150依次贴合设置，金属构件110通过第一过渡层120、第二过渡层130和粘接层140过渡粘接于树脂基构件150上，以减小内应力，增强结合力。其中，粘接层140由环氧树脂胶黏剂材料制成，粘接层140能够将第二过渡层130和树脂基构件150紧密粘接在一起，防止其发生相对位置。值得注意的是，第一过渡层120由纯金属材料制成，由于第一过渡层120与金属构件11本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚合物与金属界面粘结结构，其特征在于，包括金属构件、第一过渡层、第二过渡层、粘接层和树脂基构件，所述金属构件通过所述第一过渡层与所述第二过渡层固定连接，所述粘接层的一侧与所述第二过渡层粘接，另一侧与所述树脂基构件粘接，所述金属构件、所述第一过渡层、所述第二过渡层、所述粘接层和所述树脂基构件依次贴合设置。

【技术特征摘要】
1.一种聚合物与金属界面粘结结构，其特征在于，包括金属构件、第一过渡层、第二过渡层、粘接层和树脂基构件，所述金属构件通过所述第一过渡层与所述第二过渡层固定连接，所述粘接层的一侧与所述第二过渡层粘接，另一侧与所述树脂基构件粘接，所述金属构件、所述第一过渡层、所述第二过渡层、所述粘接层和所述树脂基构件依次贴合设置。2.根据权利要求1所述的聚合物与金属界面粘结结构，其特征在于，所述第一过渡层由纯金属材料制成。3.根据权利要求2所述的聚合物与金属界面粘结结构，其特征在于，所述第一过渡层由钛金属或者铝金属材料制成。4.根据权利要求1所述的聚合物与金属界面粘结结构，其特征在于，所述第二过渡层由金属氧化物材料制成。5.根据权利要求4所述的聚合物与金属界面粘结结构，其特征在于，所述第二过渡层由二氧化钛或者三氧化二铝材料制成。6.根据权利要求1所述的聚合物与金属界面粘结结构，其特征在于，所述粘接层由环氧树脂胶黏剂材料制成。7.一种聚合物与金属界面粘结结构的制造方法，其特征在于，用于制造如权利要求1至6任一项所述的聚合物与金...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨中甲，韩熙，谭雪林，江雷，
申请(专利权)人：北航四川西部国际创新港科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51