一种不锈钢与树脂结合体的制备方法及制品技术

本发明专利技术提供了一种不锈钢与树脂结合体的制备方法及其制品，采取在经过处理后的不锈钢表面电镀一层具有孔状结构且粗糙的镍或镍合金基层，镍基材硬度明显低于不锈钢，加上多孔的结构，且组成微孔的每一个小单元也是有粗糙度的，高速的树脂会冲击镍微孔层，镍的硬度相对于不锈钢较低，高速的树脂会使其变形，树脂与镍或镍合金微孔层变形交织在一起，可有效避免因树脂冷却收缩而产生空隙，能够明显提高产品的防水、防尘性能，大大的提高了结合强度；同时本制备方法还具有不损失不锈钢本身的特性及强度、不会产生大量的含铬废水等优点。不会产生大量的含铬废水等优点。不会产生大量的含铬废水等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种不锈钢与树脂结合体的制备方法及制品


[0001]本专利技术涉及材料
，具体涉及一种不锈钢与树脂结合体的制备方法及制品。

技术介绍

[0002]随着5G时代的带来，智能穿戴、无人驾驶、VR通信对信号的要求越来越严格。为了更通畅的传输信号，通常会采用加强信号传输或者减少信号屏蔽的方法。金属材料具有屏蔽信号的特点，因此通常会将设备骨架切断，防止信号屏蔽，例如智能手机天线槽从4个到现在普遍的8个、12个甚至更多；同时以铝材为结构骨架也多数转为以不锈钢为骨架，相对而言，耐腐蚀性能和结构强度如抗跌落性能明显提升。但多个天线槽的开通导致更多的结构相连，如此不仅对设备的结合强度提出了挑战，又对防水、防尘性能提出了挑战。
[0003]目前市场面常规的纳米注塑的基材主要是以铝合金为主，一是铝材表面容易通过氧化做孔，二是铝材氧化做孔后表面硬度低(因为针对铝材纳米处理的方法因其硬度低多是磷酸氧化或其他改性氧化)，在高速高压成型时，树脂不仅进入微孔，还会因高压导致微孔变形，树脂在微孔内变形交织在一起，即使冷却后也不会收缩产生缝隙影响结合强度；然而转化为不锈钢后，因不锈钢表面硬度大，即使氧化或蚀刻做孔后其表面硬度依旧很大，树脂在高速高压下，只能单纯进入微孔，甚至因为微孔内残余空气产生的气压不能完全进入，导致了结合强度低、气密性差的问题。
[0004]市面关于不锈钢进行纳米处理的专利文件如CN102672878A、CN107190309A等，都是通过化学蚀刻方式在不锈钢表面做孔及粗糙面，从而提升树脂与不锈钢的结合强度，但通过蚀刻或氧化等方式在不锈钢表面做孔，都是在不锈钢表面上向内部点蚀，从而形成微孔；且目前此种工艺也还存在以下缺点：
[0005]a、点蚀易造成不锈钢内应力腐蚀，影响不锈钢的强度性能；
[0006]b、腐蚀的孔径较深，需要预留大量尺寸，大大增加了加工成本，浪费了大量资源；
[0007]c、成型树脂后容易存在锯齿、金属屑等不良；
[0008]d、不锈钢本身为铁、镍、铬合金，蚀刻会产生大量废水，严重污染环境，且因为金属离子的溶解，药水使用寿命很短；
[0009]e、不锈钢表面硬度高，树脂仅是单纯射入到微孔，随着产品从模具中拿出，温度降低，树脂冷却收缩，易造成金属与树脂间存在孔隙，故气密性等性能不佳。
[0010]有鉴于此，确有必要提供一种解决上述问题的技术方案。

技术实现思路

[0011]本专利技术的目的之一在于：针对目前不锈钢纳米注塑在表面处理时遇到的困境，提供一种新型的制备不锈钢与树脂结合体的方法，本专利技术的制备方法采用经过特殊处理后的不锈钢，其与树脂结合能够明显提高产品的防水、防尘性能，且大大提高了两者的结合强度，同时本制备方法还具有不损失不锈钢本身的特性及强度、不会产生大量含铬等废水的
优点。
[0012]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0013]一种不锈钢与树脂结合体的制备方法，包括以下步骤：
[0014]S1、对不锈钢进行前处理，裸露出洁净、活跃的表面；所述前处理的方式包括除腊、除油、活化、喷砂、喷丸、研磨、粗化、砂面、浸蚀中的至少一种；
[0015]S2、取经步骤S1处理后的不锈钢放入镀镍槽液中，在所述不锈钢上直接电镀具有孔状结构且粗糙的镍基层；其中，所述镍基层的孔状结构由泡沫状镍选择性堆叠而成，且相邻孔之间的表面以及所述孔状结构的内腔均是粗糙的；
[0016]S3、将树脂以注塑的方式同经过步骤S2处理后的不锈钢进行结合成型，得到不锈钢与树脂的结合体。
[0017]本专利技术提供的制备方法，先对不锈钢进行特殊的前处理使其露出洁净、活跃的表面，然后再在不锈钢上直接电镀镍基层，其具有的极大比表面积和凹凸镶嵌的泡沫状镍结构对所有附着物都有较好的附着力，然后通过注塑成型的工艺将熔融的树脂在高速高压下压入镍基层的孔状结构中，因孔内腔具有一定的粗糙度，树脂在孔内会有很好的锚栓效果；此外，在注塑过程中，高速的树脂会冲击镍基层，而镍的硬度相对于不锈钢的硬度较低，且镍基层中相邻孔之间的表面也具有一定的粗糙度，高速的树脂冲击会使得镍基层变形，从而使得树脂与镍基层变形交织在一起，有效避免了因树脂冷却收缩而产生间隙的问题，明显的提高了产品的防水、防尘性能，大大提高了两者的结合强度，使得本专利技术的结合体达到5G信号用材的目的。
[0018]相比于传统的不锈钢蚀刻、氧化等方法在不锈钢表面做孔再进行纳米注塑，本制备方法不会损失不锈钢本身的特性及强度，且经过处理后的不锈钢与镍具有强结合性，镀镍槽液中的镍离子可以完全被有效利用，并不会产生大量的含铬废水，更加环保可行。
[0019]优选的，对所述不锈钢进行前处理后，先对所述不锈钢预镀一层镍打底层，然后再将其放入所述镀镍槽液中进行镀镍基层。经过预镀处理后不锈钢表面因有一层薄的镍打底层阻挡防止氧化，可直接电镀本制备方法所述的含孔状结构的镍基层。电镀是一种原子级的沉积过程，本质上不同于雾化、熔融以及刷涂等宏观意义上的覆盖，因此实现了在不损失基材本身性能及强度的条件下在不锈钢表面长一层微孔结构，本制备方法主要是在不锈钢表面施加过电位以促使参与沉积的粒子转化成吸附的原子，镍原子排列成相或无定型堆积成块，在特定条件和合适添加剂在作用下，镍块堆积成一层具有孔状结构且粗糙的镍基层。
[0020]优选的，将经过前处理后的不锈钢置于含氯化物的镀镍槽或硫酸盐镀镍槽中，以预镀一层镍打底层。理论上不锈钢表面能够导电，可以直接电镀，但实际上因不锈钢表面极易再生成钝化膜，即使前处理除去不锈钢表面较厚的氧化膜后在水洗过程中不锈钢表面还会立即覆盖上一层薄的钝化膜，因此直接电镀并不能获得良好的附着力。通常是将活化后的不锈钢置于高氯化物的镀镍槽或pH值较低的硫酸盐镀镍槽内预镀一层镍打底层。高氯化物镀镍槽良好的活性通常从而被使用较多，槽液的一般组成为为盐酸和氯化镍，即常规所述的冲击镍，将不锈钢产品置于冲击镍槽内沉积一层预镀镍。为了更好活化不锈钢表面，还可以将不锈钢产品先置于冲击镍槽内浸泡一段时间或先阳极活化一段时间后，再进行阴极预镀镍打底层。
[0021]优选的，所述镍基层为单质镍层或镍合金层。镍合金层是指以镍为主体的镍合金
微孔层，包括但不限于镍磷合金、镍铁合金、镍锌合金、镍锡合金、镍铜合金等。
[0022]优选的，所述孔状结构为微孔结构，所述微孔的直径为0.1～10μm。
[0023]优选的，在电镀所述镍基层时，阴极的至少一部分电流用于氢离子的还原，产生的氢气先在所述基材的表面停留再溢出。在常规的电镀镍中，阴极的效率很高，大部分均在90％以上，即施加的电流大部分用于镍离子的还原，镍离子在阴极沉积形成镍单质，本方法逆向去降低镍单质在阴极的沉积效率，将部分电流用于为氢离子得到电子变成氢单质，进而形成氢气溢出。在氢气析出前，氢气会以小气泡的形式先停留在基材的表面，聚集后再溢出，如此就会导致该位置的镍沉积相对于周边的沉积缓慢，进而形成粗糙面，随着时间的累积，不断的有氢气气泡产生，不断的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种不锈钢与树脂结合体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、对不锈钢进行前处理，裸露出洁净、活跃的表面；所述前处理的方式包括除腊、除油、活化、喷砂、喷丸、研磨、粗化、砂面、浸蚀中的至少一种；S2、取经步骤S1处理后的不锈钢放入镀镍槽液中，在所述不锈钢上直接电镀具有孔状结构且粗糙的镍基层；其中，所述镍基层的孔状结构由泡沫状镍选择性堆叠而成，且相邻孔之间的表面以及所述孔状结构的内腔均是粗糙的；S3、将树脂以注塑的方式同经过步骤S2处理后的不锈钢进行结合成型，得到不锈钢与树脂的结合体。2.根据权利要求1所述的不锈钢与树脂结合体的制备方法，其特征在于，对所述不锈钢进行前处理后，先对所述不锈钢预镀一层镍打底层，然后再将其放入所述镀镍槽液中进行镀镍基层。3.根据权利要求2所述的不锈钢与树脂结合体的制备方法，其特征在于，将经过前处理后的不锈钢置于含氯化物的镀镍槽或硫酸盐镀镍槽中，以预镀一层镍打底层。4.根据权利要求1～3任一项所述的不锈钢与树脂结合体的制备方法，其特征在于，所述镍基层为单质镍层或镍合金层。5.根据权利要求4所述的不锈钢与树脂结合体的制备方...

【专利技术属性】
技术研发人员：张兵，金磊，
申请(专利权)人：东莞市慧泽凌化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：