[发明专利]一种陶瓷与塑胶的复合件及其制备方法

说明书

本发明公开了一种陶瓷与塑胶的复合件及其制备方法。该复合件的结构为：包括陶瓷基体和结合在所述陶瓷基体上的塑胶；所述陶瓷基体至少具有一个第一表面，所述第一表面的至少部分区域具有海绵状三维结构；所述海绵状三维结构为：以相互连接的陶瓷颗粒结合成骨架，所述骨架的表面和内部具有若干纵向孔和横向孔，所述塑胶结合在所述陶瓷基体的具有海绵状三维结构的第一表面上。本发明提供的陶瓷与塑胶的复合件的制备方法，通过对陶瓷基体表面改性，在陶瓷基体表面上形成海绵状三维结构，将塑胶以纳米注塑技术注塑于海绵状三维结构上，能制备出高结合强度、高可靠性的陶瓷与塑胶的复合件。

技术领域

本发明涉及材料复合体技术领域，更具体地，涉及一种陶瓷与塑胶的复合件及其制备方法。

背景技术

随着电子科技的高速发展，人们越来越依赖电子产品。如今，许多电子产品的外壳或者零部件选择采用陶瓷与塑胶复合体来制作，以达到产品外表美观，且不产生信号屏蔽的目的。在精密加工领域中，现有的技术一般是将塑胶件与陶瓷基体采用胶水粘接、铆钉连接或者倒扣结合，但在实际应用中发现上述方式均存在一定的缺陷，如：胶水粘接的方式牢固性较差，铆钉连接或者倒扣结合的方式增加了产品结构的复杂度，并且会影响产品的外观。近年来兴起了一种纳米注塑技术(NMT)，该技术具有结合力高、能无缝结合且自动化程度高的优势，非常适合制备复合件。

陶瓷材料是一种无机非金属材料，具有优异的绝缘性以及耐化学腐蚀性。若采用纳米注塑技术将陶瓷与塑胶结合，由于陶瓷材料的耐化学腐蚀性好，很难在陶瓷的表面上形成孔，即难以制备适合纳米注塑的表面结构。为了使纳米注塑技术能应用于陶瓷与塑料的复合过程中，非常有必要探索陶瓷材料的表面改性技术，从而制备出高结合强度、高可靠性的陶瓷与塑胶的复合件。

发明内容

本发明的目的在于提供一种陶瓷与塑胶的复合件的新技术方案。

根据本发明的第一个方面，提供了一种陶瓷与塑胶的复合件，包括：陶瓷基体和结合在所述陶瓷基体上的塑胶；所述陶瓷基体至少具有一个第一表面，所述第一表面的至少部分区域具有海绵状三维结构；其中，所述海绵状三维结构为：以相互连接的陶瓷颗粒结合成骨架，所述骨架的表面和内部具有若干纵向孔和横向孔，所述塑胶结合在所述陶瓷基体的具有海绵状三维结构的第一表面上。

可选地，所述塑胶部分填充于所述海绵状三维结构上的横向孔和纵向孔内。

可选地，所述陶瓷基体的材质为氧化物陶瓷材料、氮化物陶瓷材料或碳化物陶瓷材料。

可选地，所述陶瓷基体的材质为氧化锆陶瓷材料、氧化铝陶瓷材料、氧化硅陶瓷材料、氧化钛陶瓷材料和氧化镁陶瓷材料中的至少一种。

可选地，所述陶瓷基体的材质为氮化硅陶瓷材料或氮化硼陶瓷材料。

可选地，所述陶瓷基体的材质为碳化硅陶瓷材料。

可选地，所述塑胶的材质包括主体材料和改性材料，且所述改性材料添加在所述主体材料中；其中，所述主体材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯塑胶、聚亚苯基硫醚塑胶、聚对苯二甲酸丁二醇酯塑胶和聚酰胺塑胶中的至少一种；其中，所述改性材料为玻璃纤维、碳纤维、玻璃片、碳酸钙、碳酸镁、二氧化硅和滑石中的任意一种。

可选地，所述海绵状三维结构的厚度为1-100μm。

可选地，在所述海绵状三维结构中：结合成所述骨架的陶瓷颗粒的粒径为10nm-10μm，所述横向孔和纵向孔的孔径均为1nm-10μm，且从所述骨架的表面到骨架的内部，所述横向孔和纵向孔的孔径均逐渐减小。

根据本发明的第二个方面，提供了一种陶瓷与塑胶的复合件的制备方法，包括：

提供陶瓷基体，所述陶瓷基体至少具有第一表面；

采用氟化物酸性溶液对所述陶瓷基体的第一表面进行表面刻蚀处理，在所述第一表面上形成第一中间体；