铁基金属与塑料的复合体及其制备方法技术

一种铁基金属与塑料的复合体，包括依次叠设的铁基金属基材、一次电镀层、二次电镀层及塑料件，其中，所述二次电镀层由多个条状的微纳米级结晶体沿垂直于所述一次电镀层的方向上相互堆叠形成，所述微纳米结晶体之间形成有多个相互连通的孔隙，所述微纳米级结晶体的长度为100nm～800nm，所述孔隙在沿平行于所述一次电镀层的方向上的大小为0.1～1μm，部分所述塑料件填充于所述孔隙中。

【技术实现步骤摘要】
铁基金属与塑料的复合体及其制备方法
本专利技术涉及一种复合体及其制备方法，尤其涉及一种铁基金属与塑料的复合体及该复合体的制备方法。
技术介绍
微纳米级成型技术(NMT,NanoMoldingTechnology)最早由日本大成公司开发成功，该技术首先通过化学方法在金属表面形成微纳米级孔洞，然后通过射出工艺将塑料成型在金属表面，从而使金属与塑料一体化。微纳米级成型技术不但兼顾金属外观质感，也简化了产品机构件设计，让产品更轻、薄、短、小，具有较强的竞争力。铝合金的微纳米级成型技术已相对成熟，其被广泛应用在智能手机的外壳制造工艺中。当然，不锈钢也可以被应用于智能手机的外壳制造。然而，对不锈钢表面进行化学处理较难形成微纳米级孔洞，使该技术只能应用于特定类型的具有低耐蚀性的不锈钢基材(如SUS301/SUS304)，而且腐蚀量较大。若针对高耐蚀性的不锈钢基材(如SUS316)，则需要提高耗电量，使其难以适应大规模量产需求。
技术实现思路
有鉴于此，有必要提供一种铁基金属与塑料复合体的制备方法，以解决上述问题。另，还有必要提供一种上述制备方法制备的铁基金属与塑料的复合体。一种铁基金属与塑料的复合体的制备方法，其包括：提供一铁基金属基材；对所述铁基金属基材进行预电镀以在所述铁基金属基材的表面形成一个一次电镀层；对经预电镀后的所述铁基金属基材进行二次电镀以在所述一次电镀层远离所述铁基金属基材的表面形成一个二次电镀层，其中，所述二次电镀层由多个条状的微纳米级结晶体沿垂直于所述一次电镀层的方向上相互堆叠形成，所述微纳米结晶体之间形成有多个相互连通的孔隙，所述微纳米级结晶体的长度为100nm～800nm，所述孔隙在沿平行于所述一次电镀层的方向上的大小为0.1～1μm，其中，所述二次电镀的电镀液包括浓度为10～300g/L的盐类化合物、浓度为2～80g/L的酸、以及浓度为5～80g/L的结晶调整剂，所述结晶调整剂选自十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、丁炔二醇、糖精、萘磺酸、对甲苯磺酰胺以及香豆素中的至少一种；以及在二次电镀后的所述铁基金属基材表面注塑塑料，并使部分所述塑料填充于所述孔隙中以在所述二次电镀层上形成塑料件，从而得到所述复合体。一种铁基金属与塑料的复合体，所述复合体包括依次叠设的铁基金属基材、一次电镀层、二次电镀层及塑料件，其中，所述二次电镀层由多个条状的微纳米级结晶体沿垂直于所述一次电镀层的方向上相互堆叠形成，所述微纳米结晶体之间形成有多个相互连通的孔隙，所述微纳米级结晶体的长度为100nm～800nm，所述孔隙在沿平行于所述一次电镀层的方向上的大小为0.1～1μm，部分所述塑料件填充于所述孔隙中。本专利技术实施例的制备方法并非对铁基金属基材进行腐蚀，而是在所述铁基金属基材上预电镀形成一次电镀层，然后在该一次电镀层上直接形成由沿垂直所述一次电镀层的方向相互堆叠的微纳米级结晶体组成的二次电镀层，由于所述微纳米结晶体之间形成有孔隙，从而使得所述塑料件与所述二次电镀层产生机械咬合以提高结合强度，该制备方法反应均匀，腐蚀量小，可适应大规模量产需求。附图说明图1是本专利技术较佳实施方式的铁基金属基材的剖视示意图。图2是在图1所示的铁基金属基材表面形成一次电镀层的剖视示意图。图3是图2所示的一次电镀层上形成二次电镀层的剖视示意图。图4是图3所示的铁基金属基材的扫描电镜图。图5是在图3所示的二次电镀层上形成塑料后获得的铁基金属与塑料的复合体的剖面示意图。图6是图5所示的复合体的切片示意图。主要元件符号说明铁基金属与塑料的复合体100铁基金属基材10一次电镀层20二次电镀层30微纳米级结晶体31孔隙32塑料件40如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本专利技术。具体实施方式为能进一步阐述本专利技术达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合图1-图5及较佳实施方式，对本专利技术铁基金属与塑料的复合体及其制备方法的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。请参阅图1-图5，本专利技术一较佳实施方式提供一种铁基金属与塑料的复合体100的制备方法，其包括如下步骤：步骤S1，请参阅图1，提供一铁基金属基材10。在本实施方式中，所述铁基金属基材10的材质可为不锈钢、低碳钢或粉末冶金铁基金属。步骤S2，对所述铁基金属基材10进行脱脂除油处理以除去表面脏污。本实施方式中，采用温度为20℃～80℃的除油液对所述铁基金属基材10进行清洗，而后再进行水洗。该除油液可为酒精或丙酮等。步骤S3，对上述脱脂除油处理后的所述铁基金属基材10的表面进行活化处理，以保证后续形成的一次电镀层20与所述铁基金属基材10之间的结合强度。在本实施方式中，采用体积百分浓度为10％的硫酸或盐酸对所述铁基金属基材10进行活化处理，而后取出并水洗。所述活化处理的温度为50℃，时间为1min～10min。步骤S4，请参阅图2，对经活化处理后的所述铁基金属基材10进行预电镀以在所述铁基金属基材10的表面形成一个一次电镀层20，其用于提高后续形成的二次电镀层30与所述铁基金属基材10之间的结合强度。在本实施方式中，所述一次电镀层20的材质为铜或镍。当所述一次电镀层20的材质为铜时，所述预电镀可采用习知的酸性硫酸盐镀铜工艺；当所述一次电镀层20的材质为镍时，所述预电镀以所述铁基金属基材10作为阴极，镍片作为阳极，电镀液包括浓度为25～300g/L的硫酸镍、3～60g/L的氯化镍、3～40g/L的硼酸和0.05～0.1g/L的十二烷基硫酸钠，电镀液的pH值为2～5，电镀液的温度为15～60℃，通过阴极的电流密度为0.2～5A/dm2，预电镀时间为1～10min。所述预电镀后还可包括：将预电镀后的所述铁基金属基材10取出并水洗、干燥。在本实施方式中，所述一次电镀层20的厚度为0～16μm。步骤S5，请参阅图3，对经预电镀后的所述铁基金属基材10进行二次电镀以在所述一次电镀层20远离所述铁基金属基材10的表面形成一个二次电镀层30。请一并参照图4，所述二次电镀层30由多个条状的微纳米级结晶体31沿垂直于所述一次电镀层20的方向上相互堆叠形成，所述微纳米级结晶体31之间形成有多个相互连通的孔隙32。更具体的，所述微纳米级结晶体31大致为针叶状，其长度为100nm～800nm。所述孔隙32在沿平行于所述一次电镀层20的方向上的大小为0.1～1μm，所述二次电镀层30的厚度为1～4μm。在本实施方式中，所述二次电镀层30的材质为镍或镍合金。当所述二次电镀层30的材质为镍时，所述二次电镀以经预电镀后的所述铁基金属基材10作为阴极，镍片作为阳极，电镀液包括浓度为10～300g/L的盐类化合物、浓度为2～80g/L的酸、以及浓度为5～80g/L的结晶调整剂。电镀液的pH值为3～6，电镀液的温度为10～70℃，通过阴极的电流密度为1～10A/dm2，电镀时间为1～10min；当所述二次电镀层30的材质为镍合金时，所述二次电镀的工艺参数与当所述二次电镀层30的材质为镍时的工艺参数类似，不同的是：电镀液的组分可根据所需合金种类进行变更。所述二次电镀后还可包括：将二次电镀后的所述铁基金属基材10取出并水洗、干燥。所述结晶调整剂选自十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、丁炔二醇、糖精、萘磺酸、对甲苯磺酰胺以及香豆素中的至少一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铁基金属与塑料的复合体的制备方法，其包括：提供一铁基金属基材；对所述铁基金属基材进行预电镀以在所述铁基金属基材的表面形成一个一次电镀层；对经预电镀后的所述铁基金属基材进行二次电镀以在所述一次电镀层远离所述铁基金属基材的表面形成一个二次电镀层，其中，所述二次电镀层由多个条状的微纳米级结晶体沿垂直于所述一次电镀层的方向上相互堆叠形成，所述微纳米结晶体之间形成有多个相互连通的孔隙，所述微纳米级结晶体的长度为100nm～800nm，所述孔隙在沿平行于所述一次电镀层的方向上的大小为0.1～1μm，其中，所述二次电镀的电镀液包括浓度为10～300g/L的盐类化合物、浓度为2～80g/L的酸、以及浓度为5～80g/L的结晶调整剂，所述结晶调整剂选自十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、丁炔二醇、糖精、萘磺酸、对甲苯磺酰胺以及香豆素中的至少一种；以及在二次电镀后的所述铁基金属基材表面注塑塑料，并使部分所述塑料填充于所述孔隙中以在所述二次电镀层上形成塑料件，从而得到所述复合体。

【技术特征摘要】
1.一种铁基金属与塑料的复合体的制备方法，其包括：提供一铁基金属基材；对所述铁基金属基材进行预电镀以在所述铁基金属基材的表面形成一个一次电镀层；对经预电镀后的所述铁基金属基材进行二次电镀以在所述一次电镀层远离所述铁基金属基材的表面形成一个二次电镀层，其中，所述二次电镀层由多个条状的微纳米级结晶体沿垂直于所述一次电镀层的方向上相互堆叠形成，所述微纳米结晶体之间形成有多个相互连通的孔隙，所述微纳米级结晶体的长度为100nm～800nm，所述孔隙在沿平行于所述一次电镀层的方向上的大小为0.1～1μm，其中，所述二次电镀的电镀液包括浓度为10～300g/L的盐类化合物、浓度为2～80g/L的酸、以及浓度为5～80g/L的结晶调整剂，所述结晶调整剂选自十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、丁炔二醇、糖精、萘磺酸、对甲苯磺酰胺以及香豆素中的至少一种；以及在二次电镀后的所述铁基金属基材表面注塑塑料，并使部分所述塑料填充于所述孔隙中以在所述二次电镀层上形成塑料件，从而得到所述复合体。2.如权利要求1所述的铁基金属与塑料的复合体的制备方法，其特征在于，所述二次电镀层的材质为镍，所述盐类化合物选自氨基磺酸镍、氯化镍、硫酸镍、乙酸镍、醋酸镍、氯化钠、氯化钾、氟化钠、硫酸钠、硫酸铵、硫酸氢铵、硝酸铵、碳酸铵、碳酸氢铵、氯化铵、溴化铵、碘化铵以及十六烷基三甲基溴化铵中的至少一种。3.如权利要求1所述的铁基金属与塑料的复合体的制备方法，其特征在于，所述酸选自硫酸、盐酸、磷酸、硼酸、柠檬酸、草酸、醋酸以及苦味酸中的至少一种。4.如权利要求1所述的铁基金属与塑料的复合体的制备方法，其特征在于，所述二次电镀的所述电镀液的pH值为3～6，电镀液的温度为10～70℃，通过阴极的电流密度为1～10A/dm2，电镀时间为1～10min。5.如权利要求1所述的铁基金属与塑料的复合体的制备方法，其特征在于，所述一次电镀层的材质为镍，所述预电镀的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张新倍，陈文荣，蒋焕梧，孙代育，胡俊，冯源源，成乐，王佩江，
申请(专利权)人：优尔工业材料廊坊有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13