[发明专利]一种不锈钢与树脂结合体的制备方法及制品

说明书

本发明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。

技术领域

本发明涉及材料技术领域，具体涉及一种不锈钢与树脂结合体的制备方法及制品。

背景技术

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。

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。

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：

a、点蚀易造成不锈钢内应力腐蚀，影响不锈钢的强度性能；

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；

c、成型树脂后容易存在锯齿、金属屑等不良；

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；

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。

有鉴于此，确有必要提供一种解决上述问题的技术方案。

发明内容

本发明的目的之一在于：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，本发明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。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种不锈钢与树脂结合体的制备方法，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；