[发明专利]钛合金与工程塑料一体化无胶结合的方法

说明书

技术领域

本发明涉及表面处理技术领域，具体涉及钛合金与工程塑料一体化无胶结合的方法。

背景技术

在汽车、家庭电气化制品、产业设备等部件制造业领域通常需要将钛合金和工程塑料复合到一起，通常用的是粘结技术，即通过胶黏剂将钛合金和工程塑料粘合到一起。胶黏剂技术已经发展得比较成熟，如申请号为201210321030.3 的中国发明专利申请提供了环氧树脂胶黏剂，包括以下成分：环氧树脂35-45重量份，二亚乙基三胺4-6重量份，邻苯二甲酸二丁酯6-8重量份；申请号为201210426791.5的中国发明专利申请公开了环氧类胶黏剂，它是由甲乙两种组合组成：甲组分是由下述的原料组成：711环氧树脂、改性环氧树脂、增韧剂液态聚硫橡胶JLY-124、石英粉；所述乙组分是由下述原料组成：701环氧固化剂、偶联剂KH-550、促进剂DMP-30；混合，搅拌均匀，即得所述环氧类胶黏剂。

尽管上述胶黏剂的粘结性能非常优异，但是仍然使用了介质层---胶黏剂，目前尚未发现不使用胶黏剂便能将钛合金和工程塑料牢固的结合到一起的方法。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供钛合金与工程塑料一体化无胶结合的方法。

本发明的目的通过下述技术方案实现：钛合金与工程塑料一体化无胶结合的方法，包括如下步骤：

A：将钛合金进行加工制成钛合金形状物，将钛合金形状物在超声波条件下进行酸化处理；

B：将步骤A酸洗后的钛合金经第一水池冲洗；

C：将步骤B冲洗后的钛合金放入装有微细蚀刻液的槽中进行微细蚀刻；

D：将步骤C微细蚀刻后的钛合金放入第二水池冲洗；

E：将步骤D冲洗后的钛合金进行干燥；

F：将工程塑料注射到经过步骤E处理过的钛合金上。

所述超声波的频率控制在35-40kHz，超声波条件下的酸化处理时间为5-10min。

其中，以重量百分比计，所述步骤A中酸化处理的酸化液包括以下组份：

磷酸                5-15%

过硫酸钾          0.1-1%  

磷酸氢二铵          1-5%

六次甲基四胺      0.01-0.03%。

上述组成的酸化液蚀刻效果好、蚀刻速度快而且稳定，能快速在钛合金表面形成微孔结构。

其中，所述步骤B和步骤D中，第一水池和第二水池的pH控制在5-7。

其中，以重量百分比计，所述步骤C中的微细蚀刻液包括以下组份：

乙酸                2-6%

 苯甲酸              0.1-1%

2-硫醇基苯并噻唑     0.5-1%。

本发明的微细蚀刻液选用酸性较弱的乙酸和苯甲酸形成的有机酸，以便进行缓慢腐蚀，本发明的微细蚀刻液同时还加入了缓蚀剂2-硫醇基苯并噻唑，2-硫醇基苯并噻唑可使钛合金表面形成氧化膜，当氧化膜达一定厚度以后，氧化反应的速率减慢，腐蚀速率大大降低，防止原有微孔结构被过分腐蚀，综上，采用上述微细蚀刻液，可在不破坏原有微孔结构的基础上，缓慢而细致的将微孔结构更进一步扩大和加深。

其中，所述步骤C中，微细蚀刻温度为35-45℃，微细蚀刻时间为1-3min。

其中，以重量百分比计，所述步骤F中工程塑料包括下重量份的原料：

聚苯硫醚树脂                            25-60份               

玻璃纤维                                 5-10份

纳米碳酸钙                                 1-4份

炭黑颗粒                                 3-6份            

优选的，所述步骤F中工程塑料还包括有：

乙烯-丙烯酸丁酯                          3-10份      

季戊四醇硬脂酸酯                         0.2-1份

硫代二丙酸二月桂酯                       0.2-1份。

上述组成的工程塑料流动性好，力学性能好，便于深入到钛合金的微孔结构中，使工程塑料与钛合金牢固结合，不容易从钛合金的表面脱离。

本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：