[发明专利]一种不锈钢和塑料的结合件及其加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及产品复合技术领域，具体地，本发明涉及一种不锈钢和塑料的结合件及其加工方法。

背景技术

随着电子行业的快速发展，越来越多电子产品的外壳采用金属和塑料结合后形成的复合产品，以达到外观金属表现，内部塑料的目的。

目前，在金属和塑料注塑结合的方法中，一般在金属基材的表面通过多道处理工序加工形成纳米级小孔，该纳米级小孔一般垂直于金属基材。具体的，可先在金属基材表面处理形成微米级大孔，再进一步腐蚀形成纳米级小孔。且为达到较佳的填充效果，往往又要在细孔壁上披覆一层润孔剂或氧化膜。最后，将塑料直接压入具有若干纳米级小孔的金属基材表面。但是，此种方法仅能在铝合金上大规模应用，不能应用与不锈钢等其他金属或合金中。这是因为纳米级小孔在其他大多数金属或者合金中并不容易获得，或通过该方法获得的小孔的尺寸、分布不具有使得金属具有牢固结合塑料的效果。

因此，在不锈钢上若采用该种纳米注塑方法结合塑料，结合后形成的复合产品存在工艺不稳定、可靠性差等诸多问题。因而有必要对现有不锈钢和塑料复合产品及其加工方法进行改进。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种不锈钢和塑料的结合件及其加工方法的新技术方案。

根据本发明的第一方面，提供了一种不锈钢和塑料的结合件。该结合件包括不锈钢基材，经腐蚀液蚀刻后在所述不锈钢基材的表面形成有若干凹陷结构，所述凹陷结构的平均深度为0.1-30微米，所述凹陷结构的平均宽度为0.2-15微米，所述不锈钢基材上注射成型有塑料，所述塑料中的部分结构嵌入在所述凹陷结构内。

可选地，所述凹陷结构的平均长度大于0.2微米。

可选地，所述凹陷结构包括条形结构、折形结构、曲形结构中的至少一种。

可选地，所述凹陷结构在所述不锈钢基材表面上的投影包括封闭的图形。

可选地，所述凹陷结构在垂直于所述不锈钢基材表面的方向上的截面形状包括倒三角形、弓形、U形、四边形中的至少一种。

可选地，所述腐蚀液包括：硝酸、磷酸、硫酸、亚硫酸、盐酸、草酸、醋酸、氢氟酸、马来酸、苯二酸、乙二酸溶液及其盐溶液中的至少一种。

可选地，所述腐蚀液包括：5-30％草酸溶液与氯化盐或硫酸盐的组合、1-60％硝酸与氯化物或氧化物的组合、10-30％硝酸和5-15％金属硝酸盐和2-10％硫酸盐的组合中的至少一种。

可选地，所述腐蚀液蚀刻处理的温度为20-90摄氏度，时间为1-50分钟。

可选地，在所述凹陷结构的表面形成有氧化膜层，所述氧化膜层的厚度为1-20纳米。

可选地，所述氧化膜至少包括铁氧化物、铬氧化物和镍氧化物中的两种。

可选地，所述塑料包括热塑性树脂和填充材料，所述填充材料在所述塑料中的质量百分比为5-40％，所述填充材料包括尼龙纤维、碳纤维、玻璃纤维、芳香族聚酰胺纤维、碳酸钙、碳酸镁、二氧化硅及黏土中的至少一种。

可选地，所述热塑性树脂至少包括聚苯硫醚树脂、聚对苯二甲酸丁醇树脂、聚酰胺、聚碳酸酯和聚烯烃中的至少一种。

根据本发明的第二方面，还提供了一种不锈钢和塑料结合件的加工方法。该加工方法包括：提供不锈钢基材；对所述不锈钢基材进行腐蚀液蚀刻处理，在所述不锈钢基材的表面形成若干深度为0.1-30微米、宽度为0.2-15微米的凹陷结构；将塑料注塑到所述不锈钢基材的表面，使所述塑料中的部分结构嵌入至所述凹陷结构内，以形成不锈钢和塑料的结合件。

可选地，所述腐蚀液包括：硝酸、磷酸、硫酸、亚硫酸、盐酸、草酸、醋酸、氢氟酸、马来酸、苯二酸、乙二酸溶液及其盐溶液中的至少一种。

可选地，所述腐蚀液包括：5-30％草酸溶液与氯化盐或硫酸盐的组合、1-60％硝酸与氯化物或氧化物的组合、10-30％硝酸和5-15％金属硝酸盐和2-10％硫酸盐的组合的至少一种。

可选地，所述腐蚀液蚀刻过程中的温度为20-90摄氏度，时间为1-50分钟。

可选地，所述不锈钢表面包括氧化膜层，所述氧化膜的厚度为1-20纳米。

可选地，所述氧化膜至少包括铁氧化物、铬氧化物和镍氧化物中的两种。

可选地，所述塑料包括热塑性树脂和填充材料，所述填充材料在所述塑料中的质量百分比为5-40％，所述填充材料包括尼龙纤维、碳纤维、玻璃纤维、芳香族聚酰胺纤维、碳酸钙、碳酸镁、二氧化硅及黏土中的至少一种。