[发明专利]一种液态金属处理液及复合体材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种液态金属处理液及复合体材料的制备方法。

背景技术

液态金属(又称非晶材料)具有原子排列短程有序、长程无序、无晶界存在的独特微观结构，与相应的晶体材料相比，液态金属具有高强度、抗划伤性好、外观时尚、高光泽度等优异的性能。将液态金属与塑料结合制备复合体材料，符合3C电子产品结构件的使用要求，具有很大的应用潜力和市场发展前景。

已有一种通过使用树脂黏着剂实现液态金属与基材结合以制备复合体材料的方法。然而，使用这种黏结方式得到的复合体材料其自身的结合强度十分有限，同时，复合体材料的强度对黏着剂的依赖程度大；另外，黏着剂在光、热、水等环境因素的影响下容易发生老化导致产品的结合部位出现断裂，影响电子产品的使用性能。

另有一种通过真空镀膜的方法在液态金属表面形成保护层以制备3C电子产品结构件的方法。虽然，利用该法可以在一定程度上提高液态金属的抗刮性；但是，由于真空镀膜设备十分昂贵，制造成本高，不适合用于规模化生产。

发明内容

本发明的主要目的在于针对现有技术的不足，提供一种液态金属处理液及使用该液态金属处理液的复合体材料的制备方法，该液态金属处理液用于液态金属化学表面处理，可有效实现液态金属与塑料高强结合，可以简便的工艺制备出高品质的3C电子产品结构件。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种液态金属处理液，用于处理与塑料一体化形成复合体材料的液态金属，包括按重量份计以下配比的组分：

氯化钠或氯化钾50-90份。

优选的技术方案中:

氯化钠或氯化钾60份；或者

氯化钠或氯化钾70份；或者

氯化钠或氯化钾55份；或者

氯化钠或氯化钾65份；或者

氯化钠或氯化钾85份；或者

一种复合体材料的制备方法，包括以下步骤：

b.使用所述液态金属处理液对液态金属进行表面处理，使所述液态金属的表面形成孔洞；

b.对所述液态金属进行注塑成型，以形成所述液态金属与塑料一体化的复合体材料。

优选地，所述液态金属包括锆基液态金属、镁基液态金属、铜基液态金属、铁基液态金属、镍基液态金属以及钛基液态金属中的一种或其合金。

优选地，所述注塑为结晶型热塑性塑料，包括聚对苯二甲酸丁二醇酯、尼龙、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚苯硫醚树脂以及芳香族聚酰胺树脂中的一种或多种。

优选地，所述树脂添加有质量含量为25％-50％的玻璃纤维。

优选地，在步骤a之前，用表面除污剂对液态金属基材进行表面除污处理，以清除其表面的污迹，所述表面除污剂包含：50-120g/L的KOH或NaOH、25-80g/L的K2CO3、Na2CO3或NaHCO3以及0.2-2.5g/L的十二烷基苯磺酸钠，除污温度为55-95℃。

优选地，在步骤a之前，以8％-20％体积百分比的稀硫酸对所述液态金属进行预活化处理，处理温度为50-90℃，处理时间为5-15min。

优选地，步骤a中，液态金属处理液表面处理的处理温度70-95℃，处理时间为15-35min，经所述液态金属处理液表面处理的所述液态金属形成孔径0.5-150微米的不规则孔洞。

优选地，步骤b中，在注塑成型模具内设置冷却系统以加速液态金属在注塑成型后的冷却。所述冷却系统所用的冷却介质可以是循环冷却水、液氮或液氦中的一种。

本发明的有益效果：

本发明提出一种含有水、硫酸、高氯酸、硝酸、盐酸、氯化钠或氯化钾并按照特定配比的液态金属化学表面处理液，使用此化学表面处理液对液态金属基材进行表面处理后，液态金属基材表面能够形成不规则孔洞且所获得的不规则孔洞非常适于以塑料注射方式形成复合材料，注射的塑料进入孔内与液态金属基材牢固成型为一体，使液态金属与塑料在结合部位获得高结合强度，不易发生结合部位的松动，提高了电子产品结构件的使用性能。同时，经过本发明化学表面处理液处理后的液态金属表面还能保持良好的光泽度，使产品整体使用外观好。而且，本发明使用液态金属处理液处理后再进行注塑成型的工艺过程简单，且相比现有的液态金属复合材料制备工艺降低了成本。

具体实施方式