經(jīng)表面處理的鎳鈦合金基材和鎳鈦合金-樹脂復合體及其制備方法和電子產(chǎn)品外殼的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種儀鐵合金基材表面處理方法及由該方法制備的經(jīng)表面處理的儀 鐵合金基材，本發(fā)明還設(shè)及一種儀鐵合金-樹脂復合體及其制備方法，本發(fā)明進一步設(shè)及 一種電子產(chǎn)品外殼。
【背景技術(shù)】
[0002] 在汽車、家用電器制品、工業(yè)機器等的零件制造領(lǐng)域中，需要金屬與樹脂一體化成 型技術(shù)。
[0003] 目前常用的將金屬和樹脂相結(jié)合的方法是膠粘劑法。該方法通過化學膠粘劑將金 屬與已成型樹脂結(jié)合在一起得到復合體。但是，由該方法得到的復合體中，金屬與樹脂的結(jié) 合力較差，且膠粘劑結(jié)合層不耐酸堿，影響復合體的使用場合。另外，由于膠粘劑結(jié)合層具 有一定的厚度，因而會影響最終產(chǎn)品的尺寸。
[0004] 針對膠粘劑法存在的上述不足，研究人員開發(fā)了多種用于將金屬與樹脂結(jié)合的方 法。 陽0化]CN102794863A公開了一種鐵或鐵合金與塑料的復合體及其制備方法，該方法對鐵 或鐵合金基材進行陽極氧化處理，在鐵或鐵合金基材表面形成納米多孔氧化膜，然后將經(jīng) 陽極氧化處理的鐵或鐵合金基材置于注塑成型模具中，使注塑塑件與所述納米多孔膜相結(jié) 合，從而得到復合體。 陽006] CN102794864A公開了一種鐵或鐵合金與塑料的復合體及其制備方法，該方法包括 對鐵或鐵合金基材進行電化學陰極處理，在該鐵或鐵合金基材表面形成氨化鐵層；對形成 有氨化鐵層的鐵或鐵合金基材進行陽極氧化處理，在該鐵或鐵合金基材表面形成納米多孔 氧化膜；將經(jīng)陽極氧化處理的鐵或鐵合金基材置于注塑成型模具中，使注塑塑件與納米多 孔膜相結(jié)合，從而得到復合體。
[0007] 但是，采用陽極氧化方式形成的陽極氧化膜中的孔為納米孔，孔桐較小，且陽極氧 化膜較薄，造成納米孔的深度不夠，導致最終得到的復合體中儀鐵合金基材與樹脂層之間 的結(jié)合力低，復合體的實用性不強。
[0008] CN101578170B公開了一種金屬和樹脂的復合體及其制造方法，該方法采用化學蝕 刻的方法對鐵合金基材進行表面處理，并向經(jīng)表面處理的基材表面注射樹脂組合物，從而 得到復合體。其中，化學蝕刻劑可W為面酸、硫酸、高溫的憐酸水溶液、氨氣酸W及氣化氨 錠，優(yōu)選為氣化氨錠。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明的發(fā)明人在實踐過程中發(fā)現(xiàn)，采用酸作為蝕刻劑對儀鐵合金基材表面進行 化學蝕刻后注塑樹脂形成的復合體中，儀鐵合金基材與樹脂之間的結(jié)合力較低，很難滿足 使用要求。
[0010] 本發(fā)明的目的在于克服采用現(xiàn)有方法制備的儀鐵合金-樹脂復合體中儀鐵合金 基材與樹脂之間的結(jié)合力不高，導致復合體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差的技術(shù)問題，提供一種儀鐵合 金-樹脂復合體及其制備方法，該復合體中儀鐵合金基材與樹脂層之間的結(jié)合力高，樹脂 層不易脫落，具有較高的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明的第一個方面，本發(fā)明提供了一種儀鐵合金基材表面處理方法，該方 法包括第一蝕刻步驟和第二蝕刻步驟：
[0012] 在第一蝕刻步驟中，將儀鐵合金基材浸泡于第一蝕刻液中，所述第一蝕刻液為鹽 酸；
[0013] 在第二蝕刻步驟中，將經(jīng)第一蝕刻的儀鐵合金基材浸泡于第二蝕刻液中，得到經(jīng) 表面處理的儀鐵合金基材，所述第二蝕刻液含有至少一種堿金屬氨氧化物。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明的第二個方面，本發(fā)明提供了一種經(jīng)表面處理的儀鐵合金基材，該儀 鐵合金基材的至少部分表面為采用本發(fā)明提供的表面處理方法進行蝕刻而形成的表面。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明的第Ξ個方面，本發(fā)明提供了一種儀鐵合金-樹脂復合體，該復合體 包括儀鐵合金基材W及附著于所述儀鐵合金基材的至少部分表面上的樹脂層，附著有所述 樹脂層的基材表面分布有凹坑，所述樹脂層中的部分樹脂向下延伸并填充于所述凹坑中。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明的第四個方面，本發(fā)明提供了一種儀鐵合金-樹脂復合體的制備方 法，該方法包括向本發(fā)明提供的經(jīng)表面處理的儀鐵合金基材的蝕刻表面注入一種含樹脂的 組合物并使部分組合物填充于所述凹坑中，成型后形成樹脂層。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明第五個方面，本發(fā)明提供了一種由根據(jù)本發(fā)明的第四個方面提供的方 法制備的儀鐵合金-樹脂復合體。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明的第六個方面，本發(fā)明提供了一種電子產(chǎn)品外殼，該外殼包括金屬殼 本體W及附著于所述金屬殼本體的至少部分內(nèi)表面和/或至少部分外表面的至少一個樹 脂件，所述金屬殼本體的材質(zhì)為儀鐵合金，其中，附著有所述樹脂件的金屬殼本體表面分布 有凹坑，所述樹脂件中的部分樹脂向下延伸并填充于所述凹坑中。
[0019] 采用本發(fā)明的方法對儀鐵合金基材進行表面處理，并將得到的經(jīng)表面處理的儀鐵 合金基材與樹脂一體化成型而得到的儀鐵合金-樹脂復合體中，樹脂層對儀鐵合金基材具 有較高的結(jié)合力，樹脂層不易從儀鐵合金基材表面脫落，因而本發(fā)明提供的儀鐵合金-樹 脂復合體具有較高的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，能夠滿足多種使用場合的要求，適于用作各種電子產(chǎn)品 的外殼。采用本發(fā)明的方法對儀鐵合金進行表面處理能獲得上述技術(shù)效果的原因可能為：
[0020] (1)采用本發(fā)明的方法對儀鐵合金進行表面處理，能夠在儀鐵合金基材表面形成 密集分布且尺寸較為均一的凹坑，一方面不會對儀鐵合金基材產(chǎn)生破壞性腐蝕，得到的經(jīng) 表面處理的儀鐵合金基材表面仍然較為致密，具有較高的強度，另一方面能將樹脂層錯定 在金屬基材中；
[0021] (2)采用本發(fā)明的方法對儀鐵合金進行表面處理，得到的經(jīng)表面處理的儀鐵合 金表面具有較高的氧含量，運些氧元素并不完全W金屬氧化物的形式存在，其中的一部分 W氨氧根的形式存在，在與樹脂結(jié)合時能與樹脂發(fā)生相互作用，使得最終制備的儀鐵合 金-樹脂復合體中金屬基材與樹脂層之間具有更高的結(jié)合強度。
[0022] 本發(fā)明的表面處理方法中所使用的蝕刻劑的來源廣泛且價格低廉，同時所使用的 蝕刻劑的毒性不高，操作安全性好。因而，本發(fā)明的表面處理方法適于大規(guī)模使用。
【附圖說明】
[0023] 圖1為用于示意性地說明根據(jù)本發(fā)明的手機外殼的剖視圖，包括主視圖和俯視 圖；
[0024] 圖2為用于示意性地說明根據(jù)本發(fā)明的智能表外殼的剖視圖。 陽0巧]附圖標記說明
[0026] 1 :手機金屬殼本體 2 :樹脂層
[0027] 3:開口 4 :智能表金屬殼本體
[0028] 5:樹脂內(nèi)襯層 6:信號元件開口
【具體實施方式】
[0029] 根據(jù)本發(fā)明的第一個方面，本發(fā)明提供了一種儀鐵合金基材表面處理方法，該方 法包括第一蝕刻步驟和第二蝕刻步驟，
[0030] 在第一蝕刻步驟中，將儀鐵合金基材浸泡于第一蝕刻液中，所述第一蝕刻液為鹽 酸；
[0031] 在第二蝕刻步驟中，將經(jīng)第一蝕刻的儀鐵合金基材浸泡于第二蝕刻液中，得到經(jīng) 表面處理的儀鐵合金基材，所述第二蝕刻液含有至少一種堿金屬氨氧化物。
[0032] 根據(jù)本發(fā)明的方法，第一蝕刻步驟和第二蝕刻步驟的條件使得經(jīng)表面處理的儀鐵 合金基材表面形成有凹坑。所述凹坑在基材表面為密集分布。所述凹坑的寬度各自可W為 lO-lOOOOOnm，優(yōu)選各自為300-30000nm ;形成的凹坑的深度各自可W為10-5000nm，優(yōu)選各 自為100-3000nm。本發(fā)明中凹坑的寬度"是指由凹坑位于基材表面的端口確定的輪廓線 上的兩個點之間的最大距離，"凹坑的深度"是指凹坑位于基材表面的端口至凹坑底部的垂 直距離。所述凹坑的寬度和深度可W采用電鏡法測定。
[0033] 根據(jù)本發(fā)明的方法，第一蝕刻步驟和第二蝕刻步驟的條件使得經(jīng)表面處理的儀鐵 合金基材表層氧元素的含量為1-10重量％，運樣能夠明顯提高由該經(jīng)表面處理的儀鐵合 金基材與樹脂形成的復合體中，金屬基材與樹脂層之間的結(jié)合強度。優(yōu)選地，第一蝕刻步驟 和第二蝕刻步驟的條件使得經(jīng)表面處理的儀鐵合金基材表層氧元素的含量為2-8重量％。 更優(yōu)選地，第一蝕刻步驟和第二蝕刻步驟的條件使得經(jīng)表面處理的儀鐵合金基材表層氧元 素的含量為2. 5-5重量％。進一步優(yōu)選地，第一蝕刻步驟和第二蝕刻步驟的條件使得經(jīng)表 面處理的儀鐵合金基材表層氧元素的含量為3-4重量％?？蒞采用能譜分析法測定儀鐵合 金基材表面的元素組成，并將氧元素占表層元素總量的百分比作為表層氧元素含量。 陽034] 所述第一蝕刻液為鹽酸，可W為濃度為1-30重量％的鹽酸。優(yōu)選地，所述第一蝕 刻液為濃度為5-20重量％ (如5-15重量％ )的鹽酸，運樣最終得到的經(jīng)表面處理的儀鐵 合金基材的蝕刻表面更為致密，同時也能獲得較高的蝕刻速度。
[0035] 所述第一蝕刻液的溶劑可W為常