[发明专利]一种聚合物与金属基板的无缝拼装方法

说明书

本发明提供一种聚合物与金属基板的无缝拼装方法，该方法，包括以下步骤：用小分子有机溶液润湿金属基板的待拼装面，然后，以设定正应力保持聚合物基板与金属基板的待拼装面结合，并在设定环境条件和设定正应力下保持设定时间。本发明可达到聚合物与金属材料之间无缝拼装，且使拼装界面具有一定的结合强度，在不引入过厚胶层的情况下增加物件之间接触面间连续性，同时，本发明拼装溶液流动性佳，可充分润湿拼装面的表面轮廓，其拼装结束后界面不会留下胶层固体，另外，本发明拼装的物件，拆卸方便，拆卸过程中物件表面受到的损伤相对轻微，便于拼装件再利用，其相较于市面上的粘胶以及其他拼装方法，本发明拼装溶液生产成本更低，用量更少。

技术领域

本发明涉及材料拼装技术领域，特别涉及一种聚合物与金属基板的无缝拼装方法。

背景技术

随着复合材料技术的发展、体系的完善，复合材料中其异相界面就被视为降低材料界面处介质连续性的重要因素。

对于聚合物与金属物件的拼装，常用的拼装方式为使用粘接剂，但胶粘剂在使用过程中流动性不佳或固化太快；干燥后粘胶层过厚、厚度不均、产生孔隙。且部分拼装件是为了实现特殊的功能而制备出的具有介微观级别特征结构的物件，生产成本较高，拆分后再组装利用会产生更多价值，而粘接剂使得拼装后界面结合强度过大，甚至大于聚合物拼装件自身的强度，不利于拼装件的再利用。

若直接依靠设计物件表面的轮廓，使得物件以形状互补的方式虚接触，虽然可以免去上述粘胶层带来的问题，也方便与物件的拆分再利用，但接触界面在绝大多数情况下没有任何结合强度，且界面并非绝对平整，产生接触孔隙，使得界面的固体介质不连续。

通过聚合物热注塑方式可以使得温度达到聚合物软化点以上，使聚合物软化，并在此基础上进一步减小聚合物黏度，从而充分润湿金属物件表面凹坑，达到聚合物与金属的拼装。但此方法最大问题在于，聚合物的成型过程没有精确约束，对于聚合物预制件不适用。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种聚合物与金属基板的无缝拼装方法，以解决现有聚合物与金属物件通过粘接剂拼装时，胶粘剂流动性不佳或固化太快，干燥后粘胶层过厚、厚度不均、产生孔隙、不利于拼装件的再利用的问题；直接通过轮廓咬合机械拼装时，界面虚接触的问题；通过热注塑方式拼接时，聚合物拼装件成型过程没有约束，使其适用范围窄的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种聚合物与金属基板的无缝拼装方法，包括以下步骤：

用小分子有机溶液润湿金属基板的待拼装面，然后，以设定正应力保持聚合物基板与所述金属基板的待拼装面结合，并在设定环境条件和所述设定正应力下保持设定时间。

可选地，所述小分子有机溶液的黏度范围为0.419～11.830mPa·s。

可选地，所述小分子有机溶液为乙酸和乙醇混合溶液、甲酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯中的一种。

可选地，所述乙酸和乙醇混合溶液中乙酸的体积分数50％～80％。

可选地，所述金属基板或所述聚合物基板自重造成的正应力≤所述设定正应力≤5KPa。

可选地，所述设定环境条件包括：温度：15～25℃，湿度：32～65％RH。

可选地，所述设定时间为12～18h。

可选地，所述聚合物基板的孔隙率为0～85％。

可选地，所述聚合物基板为聚甲基丙烯酸甲酯，或为以聚甲基丙烯酸甲酯为基体的复合材料。

可选地，所述金属基板为铜板，或为铝板。