金属与树脂的复合体及其制造方法与流程

本发明涉及一种金属与树脂的复合体及其制造方法。
背景技术：
：在电子装置制造领域中，常常需要将金属和树脂进行连接形成复合体。现有的金属和树脂连接方法之一是采用粘接剂进行粘合，但通过粘接剂粘合的方法无法制得连接强度高的金属与树脂的复合体。另一种连接方法是先在金属表面制成多个微孔，然后将金属放入模具内，树脂通过注塑成型的方式与金属结合为一体。然而，现有的金属之微孔的方向大致一致，且多为直向孔，金属与树脂的复合体在面对垂直接合强度(tensilestrengthtesting)或是拉伸剪切强度(tensileshearstrengthtesting)测试时的耐受力可能不尽理想，因此，金属与树脂的复合体连接强度有待提高。技术实现要素：有鉴于此，有必要提供一种连接强度高的金属与树脂的复合体，以及一种金属与树脂的复合体的制造方法。一种金属与树脂的复合体，其包括金属件及与所述金属件结合的树脂件，所述金属件的表面设有多个开口，所述多个开口由电解粗化的方式形成，所述开口呈半圆形，所述开口的孔径为50～150微米，每个所述开口的底部分布有多个纳米孔，所述树脂件部分侵入所述开口及所述纳米孔而与所述金属件结合。一种金属与树脂的复合体的制造方法，其包括如下步骤：对金属件进行脱脂除油清洗；对所述金属件进行电解粗化，以在所述金属件的表面形成多个开口；对所述金属件进行阳极氧化处理，以在每个所述开口底部形成多个纳米孔；树脂件侵入到所述金属件的表面的所述开口及所述纳米孔中，以与所述金属件结合，形成所述金属与树脂的复合体。相较于现有技术，上述金属与树脂的复合体中，由于同时树脂件侵入到所述金属件的表面的开口及纳米孔中，从而金属件与树脂件具有较大的结合面积，所述金属与树脂的复合体具有较高的连接强度。上述金属与树脂的复合体的制造方法适宜进行大面积加工，加工快速且加工难度小，因此，所述方法适合量产。附图说明图1是本发明提供的金属与树脂的复合体的剖面图。图2是本发明提供的金属与树脂的复合体的制造方法的流程图。图3～图5是图1所示的金属与树脂的复合体的制造方法的示意图。主要元件符号说明金属与树脂的复合体100金属件10表面101开口11纳米孔12树脂件20如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。具体实施方式请参阅图1，本发明较佳实施例的金属与树脂的复合体100包括金属件10及与金属件10结合的树脂件20。金属件10的材质可为铝合金、镁合金、不锈钢、铜及铜合金等。金属件10与树脂件20相结合的表面101上形成有多个开口11。所述多个开口11由电解粗化的方式形成，所述开口11的孔径为微米级别。在本实施方式中，所述开口11呈半圆形，所述开口11的孔径为50～150微米(um)。每个开口11的底部分布有多个纳米孔12，纳米孔12由阳极氧化的方式形成。较佳地，所述多个纳米孔12在每个所述开口中呈阵列状排列，多个纳米孔12紧密分布在每个开口11中，纳米孔12具有较高的比表面积。纳米孔12的孔径为纳米级别，较佳地，纳米孔12的孔径为15～200nm。由于开口11大致呈半圆形，且纳米孔12分布在开口11的底部，故纳米孔12的延伸方向与金属件10的表面101倾斜设置。树脂件20部分侵入到开口11与纳米孔12中，从而树脂件20与金属件10相结合。树脂件20可通过注射或者热熔的方式与金属件10相结合。树脂件20采用结晶型热塑性树脂，例如聚苯硫醚(pps)与玻璃纤维的混合物、聚酰胺(pa)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)或聚对苯二甲酸丁二醇酯(pbt)。由于金属件10的表面具有多个开口11，且每个开口11的底部分布有多个纳米孔12，在金属件10与熔融的树脂件20结合时，树脂件20中高粘度或热流动性较差的部分侵入到开口11中，树脂件20中低粘度或热流动性较好的部分侵入到纳米孔12中，从而树脂件20同时侵入到开口11与纳米孔12中。因此，金属件10与树脂件20之间的结合面积较大，进而使金属件10与树脂件20的连接强度更高。另外，由于多个纳米孔12与金属件10的表面101倾斜设置，进一步提升了金属件10与树脂件20的连接强度，同时提升了金属与树脂的复合体100在面对垂直接合强度或拉伸剪切强度测试时的耐受力。图2是本发明较佳实施例的金属与树脂的复合体100的制造方法，所述制造方法主要包括如下步骤：s110：提供一成型的金属件10，并对金属件10进行脱脂除油清洗。请参阅图3，金属件10可以通过机械加工、铸造的方式形成，金属件10具有一表面101。所述脱脂除油清洗主要包括将所述金属件10浸渍于含脱脂剂的水溶液中。所述脱脂剂可为常见的金属脱脂剂，所述脱脂剂的浓度可为90～150g/l。浸渍时，所述脱脂剂的水溶液的温度优选在20～30℃之间。所述浸渍的时间优选为1～6分钟。脱脂处理后对所述金属件10进行水洗。s120：对金属件10进行电解粗化，以在金属件10的表面101形成多个开口11。请参阅图4，将清洗干净后的金属件10置于腐蚀液中进行交流电电解粗化蚀刻，以在金属件10的表面101形成多个开口11。在本实施方式中，每个开口11大致呈半圆形。在本实施方式中，所述腐蚀液包括5～25ml/l的盐酸、5～30ml/l的硝酸及1～10g/l的氯化铝。所述电解粗化操作是在温度25～40℃的条件下进行，操作时间为1～10分钟，电压条件为正脉冲伏特数介于2～8v，负脉冲伏特数介于1～4v，电流密度为5～20asd，脉冲频率为50～100hz。在电解粗化时，金属件10的表面101上容易产生氢氧化铝沉淀而形成腐蚀层(图未示)，因此，在电解粗化完成后，还可包括去除所述腐蚀层的步骤。在本实施方式中，将金属件10置于一配方溶液中于温度70～90℃下浸泡5～10分钟，即可去除所述腐蚀层。所述配方溶液包括10～20g/l的三氧化铬(cro3)和50ml/l的磷酸(h3po4)。s130：对金属件10进行阳极氧化处理，以在每个开口11底部形成多个纳米孔12。请同时参阅图4与参阅图5，对金属件10进行阳极氧化处理后，多个纳米孔12紧密且均匀地分布在每个开口11中。较佳地，纳米孔12的孔径为15～200nm。由于开口11大致呈半圆形，纳米孔12的延伸方向与金属件10的表面101倾斜设置。具体地，先将金属件10进行脱脂并清洗，然后将金属件10放入阳极氧化溶液中并通上电压，以金属件10为阳极进行阳极氧化。所述阳极氧化溶液可为硫酸、草酸、磷酸、柠檬酸、酒石酸的至少一种或多种混合物所组成之体积比介于2～20％的酸性水溶液。较佳地，所述阳极氧化处理是在温度25～40℃的条件下进行，处理时间为10～30分钟。阳极氧化处理结束后，金属件10的表面101上形成了包括多个纳米孔12的阳极氧化膜(图未示)，阳极氧化膜覆盖在多个开口11的底部，阳极氧化膜的膜层厚度介于1～5um。可以理解，在阳极氧化处理后，还可包括水洗的步骤，即将金属件10于室温下在干净的水中进行超声水洗，以去除纳米孔12中残余的阳极氧化溶液。s140：请再次参阅图1，树脂件20侵入到金属件10的表面101的开口11及纳米孔12中，以与金属件20结合，形成金属与树脂的复合体100。在本实施方式中，金属件10与树脂件20通过注塑成型的方式相结合。具体为，将金属件10置于一成型模具中加热，然后在所述成型模具中注射熔融的树脂件20，所述树脂件20的部分结构填入到多个开口11及纳米孔12中，以形成所述金属与树脂的复合体100。注射树脂件20时，树脂件20中高粘度或热流动性较差的部分填入到开口11中，树脂件20中低粘度或热流动性较好的部分填入到纳米孔12中，从而树脂件20同时侵入到开口11与纳米孔12中。上述制造方法能够制造出连接强度高的金属与树脂的复合体100，适宜大面积加工，加工快速且加工难度小，因此，所述金属与树脂的复合体的制造方法适合量产。本领域的普通技术人员应当理解，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。当前第1页12