[发明专利]一种金属基体及其表面处理方法和金属树脂复合体及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属基体及其表面处理方法，以及一种金属树脂复合体及其制造方法。

背景技术

目前，将金属(不锈钢)和树脂相结合的方法主要有两种：一种是利用胶粘剂，通过化学胶粘剂分别与不锈钢和树脂作用，从而将两者结合到一起；另一种是通过化学或电化学的方式，在不锈钢表面腐蚀出孔洞，再通过注塑将树脂与不锈钢结合到一起。

然而，采用胶粘剂的方法，结合力较差，不耐酸碱，且胶粘剂有一定的厚度，对于复杂形状区域不适用，且无法实现不锈钢与树脂的无缝结合；采用化学或电化学腐蚀的方式，有的会造成不锈钢表面的严重腐蚀，后续处理难以去除，不利于外观面的表面装饰；而有的腐蚀程度轻，导致其只能对特定的树脂有效，从而限制了其使用范围。

因此，如何制备金属基体，如何对金属基体表面进行处理，以及对如何将金属(不锈钢)基体与树脂相结合制造金属(不锈钢)与树脂的复合体的研究越来越受到重视。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种金属基体及其表面处理方法，以及提供了一种结合力优良的、且制造方法简单易行、成本低的金属树脂复合体的制造方法。

为了实现上述目的，本发明提供了一种金属基体，其中，所述金属基体为不锈钢基体，所述不锈钢基体表面含有氧元素，所述不锈钢基体的表层氧元素的质量百分含量为1-10重量％。

本发明提供了一种金属基体的表面处理方法，该方法包括以下步骤：

(1)采用硫酸溶液对金属基体进行预处理，形成表面具有不规则腐蚀孔洞的金属基体；

(2)将经预处理后的金属基体放入碱性溶液中进行电化学腐蚀或者放入酸性溶液中进行化学浸泡；

其中，所述酸性溶液为两种或两种以上的酸组成的混合酸液。

本发明还提供了一种由上述方法制备的金属基体。

本发明还提供了一种金属树脂复合体，该金属树脂复合体包括金属基体和与该金属基体表面结合的树脂层，其中，所述金属基体为本发明所述的金属基体。

本发明还提供了一种金属树脂复合体的制造方法，其中，该方法包括将金属基体放入模具中，用热塑性树脂组合物进行注塑，形成一体化的金属树脂复合体。

根据本发明提供的所述金属基体的表面处理方法，通过采用硫酸溶液对金属基体进行预处理，可以在金属基体表面形成不规则的腐蚀孔洞，孔洞深度较浅，容易通过机械打磨抛光的方法去除，有利于外观面的装饰，然后再将经预处理后的金属基体放入碱性溶液中进行电化学腐蚀或者放入酸性溶液中进行化学浸泡，可以在经预处理后的金属基体表面上形成含氧基团，从而提高两者的结合力，因此，将上述方法制备的金属基体放入模具中，用热塑性树脂组合物进行注塑，可以得到结合力优异的金属树脂复合体。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是根据本发明处理的金属基体，形成表面具有不规则腐蚀孔洞的金属基体的金相显微镜的照片；

图2是根据本发明制造的一体化的金属树脂复合体的截面的金相显微镜的照片。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明提供了一种金属基体，其中，所述金属基体为不锈钢基体，所述不锈钢基体表面含有氧元素，根据本发明，采用购自日本电子株式会社的型号为JSM-7600F的场发射扫描电镜及附件能谱仪对本发明制造的不锈钢与树脂的复合体的表面进行能谱分析，测试各主要的成分如Fe、Si、Ni、O的含量，其中，测得所述金属基体的表层氧元素的质量百分含量明显增加，可以为1-10重量％。

根据本发明，所述不锈钢基体的表面上含有腐蚀孔洞，所述腐蚀孔洞的宽度可以为100-50000nm，深度可以为100-50000nm；在本发明中，所述腐蚀孔洞的大小不一，形状复杂，尺寸分布范围广；在本发明中，在金属基体(不锈钢基体)上的孔洞的宽度是指在金属基体表面上形成的槽的宽度，同理，在金属基体上的孔洞的深度是指在金属基体表面上形成的槽的深度；以及在本发明中，在金属基体上的腐蚀孔洞的宽度以及深度分别指的是在金属基体上的腐蚀孔洞的宽度和深度的范围，即，所谓的宽度指的是最小的宽度与最大的宽度之间的范围，所谓的深度指的是最小的深度与最大得深度之间的范围。