[发明专利]一种金属与塑胶复合结构的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属与塑胶复合结构的制造方法，属于功能材料技术领域。

背景技术

随着材料制造技术的发展，越来越多的新材料出现。其中，超轻多孔金属具有高孔隙率的特点，其微结构按规则程度可分为无序和有序两大类，前者包括泡沫化材料(含开孔和闭孔)，而后者主要是点阵材料(开孔)。与传统材料相比，超轻多孔材料具有千变万化的微结构，在保持高孔隙率的前提下，孔径可逐渐由毫米级减小到微米甚至纳米级。因此，多孔金属具有良好的可设计性，可以根据不同应用需求在制备前对其微细观结构进行优化设计及多功能、多学科协同设计。

金属是一种具有光泽（即对可见光强烈反射）、富有延展性、容易导电、导热等性质的物质。金属的上述特质都跟金属晶体内含有自由电子有关。在自然界中，绝大多数金属以化合态存在，少数金属例如金、铂、银、铋以游离态存在。金属矿物多数是氧化物及硫化物。其他存在形式有氯化物、硫酸盐、碳酸盐及硅酸盐。金属之间的连结是金属键，因此随意更换位置都可再重新建立连结，这也是金属伸展性良好的原因。金属拥有良好刚性，但是其容易腐蚀生锈，其完整结构不易保存，并且其重量大，使用和携带起来不方便，极大限制了其使用的范围。

塑胶的定义（美国塑料工业协会）：主要由碳、氧、氢和氮及其他有机或无机元素所构成，成品为固体，在制造过程中是熔融状的液体，因此可以籍加热使其熔化、加压力使其流动、冷却使其固化，而形成各种形状，此庞大而变化多端的材料族群称为塑胶。塑胶自从投入市场使用以来，因其具有良好的韧性，柔软性，耐磨性，耐用性，抗摔性等特性，已被广泛应用于各种行业。

此外，与金属相比，一般塑胶原料的刚度比金属低一数量级，塑胶原料的力学性能在长时间受热下会明显下降，一般塑胶原料在常温下和低于其屈服强度的应力下长期受力，会出现永久形变，塑胶原料对缺口损坏很敏感，有些塑胶原料会吸湿，并引起尺寸和性能变化等，这些特性都限制了塑胶原料的使用范围。从而引起了对塑胶性质改性的研究热，如何改进塑胶的性质，提高其性能，扩大其使用范围，保留其优点，弥补不足之处是当今研究的热点。

本发明将塑料与金属复合，提供一种塑料与金属的复合结构制备方法，不仅保留塑料原有的优点，还通过与金属复合，借用金属的特性，增强塑胶的硬度，发挥塑胶和金属的优越性。

 

发明内容

本发明的目的提供一种金属与塑胶复合结构的制造方法，该复合结构不仅增强的塑胶的硬性，还增加了金属的柔软性，扩大塑胶和金属的适用范围。

本发明的目的通过以下技术方案实现的：首先，冲压多孔连贯金属层而形成至少第一多孔金属结构及至少第二多孔金属结构，第一多孔金属结构的孔隙密度是小于第二多孔金属结构；随后，焊接至少第二多孔金属结构在表面金属层；最后，嵌入塑胶体在至少第一多孔金属结构至表面金属层，使塑胶体与至少第一多孔金属结构、表面金属层三者相互接合，即得金属与塑胶复合结构。

本发明的有益效果：

本发明一种金属与塑胶复合结构的制造方法，通过多孔金属结构与塑胶相结合，来增强塑胶的强度，扩大塑胶的使用范围；此外金属与塑胶的复合结构，突破传统的单塑胶或者单金属的工艺，不仅保留了塑胶原有的特性，还增加了金属的硬度。

 

具体实施方式

下面通过实施例对本发明做进一步详细说明，这些实施例仅用来说明本发明，并不限制本发明的范围。

实施例1

首先，冲压多孔连贯金属层而形成至少第一多孔金属结构及至少第二多孔金属结构，第一多孔金属结构的孔隙密度54，第二多孔金属结构的孔隙密度76；随后，焊接至少第二多孔金属结构在表面金属层；最后，嵌入塑胶体在至少第一多孔金属结构至表面金属层，使塑胶体与至少第一多孔金属结构、表面金属层三者相互接合，即得金属与塑胶复合结构。

实施例2

首先，冲压多孔连贯金属层而形成至少第一多孔金属结构及至少第二多孔金属结构，第一多孔金属结构的孔隙密度35，第二多孔金属结构的孔隙密度56；随后，焊接至少第二多孔金属结构在表面金属层；最后，嵌入塑胶体在至少第一多孔金属结构至表面金属层，使塑胶体与至少第一多孔金属结构、表面金属层三者相互接合，即得金属与塑胶复合结构。

实施例3