本發(fā)明屬于材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種金屬和樹脂的結(jié)合體的制備方法及制品。

背景技術(shù)：
在手機通訊設(shè)備、電子電器設(shè)備、汽車機械等領(lǐng)域，經(jīng)常會遇到需將金屬部件和工程樹脂牢固結(jié)合在一起的問題，傳統(tǒng)的解決方法為使用粘結(jié)劑或者制造大量的鉚釘、倒扣、孔洞之類的方式，然而不僅無形中增加了工藝流程和產(chǎn)品尺寸，還并不具有很高的結(jié)合強度。因此不使用粘結(jié)劑或者制造大量鉚釘、倒扣、孔洞等方式而直接將工程樹脂與金屬直接結(jié)合的方法逐漸成為人們研究的熱點。比亞迪股份有限公司和日本的大成普拉斯株式會社均申請了一些專利例如CN103286909A、CN101568420A、CN103228418A并提出了幾種金屬與樹脂組合物一體化成型技術(shù)。其中比亞迪股份有限公司提出在經(jīng)過納米化處理的鋁合金表面直接注塑聚酰胺樹脂從而得到直接結(jié)合的結(jié)合體，然而他的技術(shù)僅僅局限于鋁合金和聚酰胺樹脂；大成普拉斯株式會社通過浸泡、蝕刻等方法得到鋁合金、不銹鋼等金屬與樹脂直接結(jié)合體，該技術(shù)可以把金屬擴展到鋁合金、不銹鋼之類金屬上，樹脂也擴展到比較常見的工程樹脂，然而也不能涵蓋工程上通用的其他金屬材質(zhì)，如鐵及其合金、鎂及其合金、鋅及其合金、鈦及其合金、銅及其合金、鎳及其合金等金屬，并且其雙方均有一個共同的弊端，一種金屬材質(zhì)只能使用一種特定的處理方式，并不能相互之間通用，導(dǎo)致不同基材需要不同工藝方案來解決，從而增加了使用成本并且限制了產(chǎn)品應(yīng)用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的之一在于：針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種金屬和樹脂的結(jié)合體的制備方法，該方法克服了現(xiàn)有金屬與樹脂直接結(jié)合中不同金屬使用不同處理工藝這個復(fù)雜、繁冗實施過程的弊端，并且打破了原有處理方式對金屬基材的限制范圍。為了達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種金屬和樹脂的結(jié)合體的制備方法，包括以下步驟：步驟一、在金屬的表面通過電沉積方法沉積一層微孔層，其中，所述微孔層設(shè)置為金屬鎳微孔層或金屬鎳合金微孔層；步驟二、將樹脂以注塑的方式與步驟一中處理過的金屬表面進行結(jié)合成型，從而得到金屬和樹脂的結(jié)合體。本發(fā)明提供的金屬與樹脂結(jié)合體具有較好的結(jié)合力主要是因為在金屬表層沉積了一層具有一定孔徑大小的微孔層，一定大小的孔徑保證了一定的表面粗糙度，能夠使熱塑性的樹脂在結(jié)晶前完全進入填滿微孔層，保證了金屬與樹脂的結(jié)合力。此外，微孔層設(shè)置為金屬鎳微孔層或金屬鎳合金微孔層，較高的結(jié)合力也與金屬鎳微孔層或金屬鎳合金微孔層有關(guān)，因為金屬鎳或金屬鎳合金的線性膨脹系數(shù)為1.3×10-5（℃-1)，相對于其他金屬的線性膨脹系數(shù)較低，例如銅的線性膨脹系數(shù)為1.77×10-5（℃-1)、鋁的線性膨脹系數(shù)為2.3×10-5（℃-1)，可以保證即使環(huán)境溫度有所變化，也不會對結(jié)合面的內(nèi)部產(chǎn)生多大的影響，因此更有利于金屬與樹脂結(jié)合體的接合面具有更牢固的結(jié)合力。所述的注塑方式可以是常規(guī)的聚亞苯基硫醚樹脂、聚對苯二甲酸丁二醇脂、聚酰胺樹脂的注塑方式，在溫度、時間等工藝參數(shù)不變的情況下優(yōu)選一次注射量和容量相平衡的高射速高射壓注塑成型機，因為注塑成型模具的設(shè)定溫度和熱塑性的樹脂混合物的溶化溫度存在較大的差別，較高的射速和射壓可以保證熱塑性樹脂在未完全結(jié)晶前侵入到納米孔內(nèi)，充填整個三維套孔結(jié)構(gòu)，達到提高鋁合金和樹脂直接結(jié)合體的結(jié)合強度。作為其提高結(jié)合強度的解決方式，注塑壓力優(yōu)選50-500Mpa，注塑速度50-1000mm/s，進一步優(yōu)選注塑壓力100-300Mpa，注塑速度200-800mm/s。作為本發(fā)明所述的金屬和樹脂的結(jié)合體的制備方法的一種改進，金屬為鋁及其合金、鐵及其合金、鎂及其合金、鋅及其合金、鈦及其合金、銅及其合金和鎳及其合金中的一種。作為本發(fā)明所述的金屬和樹脂的結(jié)合體的制備方法的一種改進，所述電沉積方法為將經(jīng)過常規(guī)表面前處理的金屬作為陰極放入到電鍍鎳槽中，在陰極電流密度為1-5A/dm2、溫度為40-70℃、pH值為3-5的條件下進行電鍍處理1-10分鐘；其中，常規(guī)表面前處理為除蠟、脫脂、活化和清洗中的至少一種。所述電沉積方法包括直接電沉積方法和間接電沉積方法，所述直接電沉積方法是指能夠直接在已經(jīng)過常規(guī)表面處理的金屬基材上沉積一層具有一定孔徑大小的微孔層。通過上述的常規(guī)表面處理來裸露出活躍的基材，從而提高微孔層與金屬基材的結(jié)合力，其中已經(jīng)裸露出活躍的基材表面的金屬則可不必經(jīng)過此步驟。所述間接電沉積方法是指基材本身的電極電勢與金屬鎳的電極電勢相差較大，在弱酸性的瓦特鍍液里不能直接沉積出金屬鎳層或者沉積出來的金屬鎳層附著力很差，從而影響后續(xù)注塑成型的金屬與樹脂結(jié)合體的結(jié)合強度。此類金屬基材可以通過打底、預(yù)浸鍍、閃鍍等方式先沉積一層電極電勢與金屬鎳電極電勢相近的金屬層，例如常見的化學(xué)浸鋅、閃鍍銅或鎳、脈沖電鍍、真空濺射等等一系列方法。作為本發(fā)明所述的金屬和樹脂的結(jié)合體的制備方法的一種改進，所述的電鍍鎳槽采用200-350g/l的硫酸鎳、30-60g/l的氯化鎳、30-60g/l的硼酸和1-20ml/l的添加劑混合配制而成。作為本發(fā)明所述的金屬和樹脂的結(jié)合體的制備方法的一種改進，所述微孔層具有微孔，所述微孔的孔徑為0.1-10μm、深度為0.1-5μm。作為本發(fā)明所述的金屬和樹脂的結(jié)合體的制備方法的一種改進，所述微孔的孔徑為0.4-8μm、深度為0.4-4μm。通過優(yōu)化選擇微孔的孔徑及深度，能提高樹脂在微孔中的填充度，保證注塑工藝中熔融的樹脂能夠完全滲透填滿微孔，使樹脂在微孔層內(nèi)產(chǎn)生錨栓效應(yīng)，相當(dāng)于在表面形成一層不計其數(shù)、肉眼看不見的細小鉚釘?shù)箍?，從而提高金屬與樹脂的結(jié)合力。作為本發(fā)明所述的金屬和樹脂的結(jié)合體的制備方法的一種改進，所述樹脂由主體樹脂和耐沖擊改良材料構(gòu)成，其中，所述主體樹脂占樹脂的質(zhì)量百分數(shù)為50-90%，所述耐沖擊改良材料占樹脂的質(zhì)量百分數(shù)的10-50%。進一步優(yōu)選主體樹脂占樹脂的質(zhì)量百分數(shù)的60-80%，耐沖擊改良材料占樹脂的質(zhì)量百分數(shù)的20-40%。作為本發(fā)明所述的金屬和樹脂的結(jié)合體的制備方法的一種改進，所述主體樹脂為聚亞苯基硫醚樹脂、聚對苯二甲酸丁二醇脂和聚酰胺樹脂中的至少一種。作為本發(fā)明所述的金屬和樹脂的結(jié)合體的制備方法的一種改進，所述耐沖擊材料為有玻璃纖維、碳纖維、芳綸、玻璃片、碳酸鈣、碳酸鎂、二氧化硅、滑石和粘土中的至少一種。耐沖擊改良材料主要是在金屬與樹脂的結(jié)合體成型后改善結(jié)合體的硬度、耐磨性、耐沖擊力等特性，增加結(jié)合體的整體特性，提高金屬和樹脂的結(jié)合力。本發(fā)明的制備方法有益效果在于：本發(fā)明通過電沉積的方法解決了許多不適合表面處理的金屬與樹脂牢固結(jié)合...