一种包含非晶合金材料的复合件的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种包含非晶合金材料的复合件，由非晶合金层、PVD镀层与塑胶材料层依次相接组成，其中PVD镀层不进行封孔处理。本实用新型具体为一种非晶合金与塑胶材料的复合件，先在非晶合金表面进行PVD，然后利用模内嵌件注塑工艺，将非晶合金与塑胶材料制成所述复合件。制成的复合件不仅拥有非晶合金的优异力学性能，同时还减轻了非晶合金的重量，使复合件相比起非晶合金制件更为轻薄，而且该复合件中非晶合金与塑胶材料的结合性能好，可以作为整体材料使用。
【专利说明】
一种包含非晶合金材料的复合件
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种包含非晶合金材料的复合件，具体涉及一种包含非晶合金材料与塑胶材料的复合件。
【背景技术】
[0002]非晶合金材料是目前金属材料领域热门研究方向之一。非晶合金由于其微观结构上的短程有序长程无序这一特点，使得其与传统晶体合金材料相比，具有优良的力学性能、抗腐蚀能力和化学活性，进而在军事工业、航空航天工业、医疗器械行业、3C产品领域都具有极为广阔的应用前景。
[0003]在电子产品构件制造领域中，越来越倾向于利用非晶合金材料取代传统的金属材料以取得更为优异的功能。如，利用硬度更高的非晶合金材料取代硬度低的铝合金、镁合金，利用成型性更好的非晶合金材料取代不锈钢。许多知名电子设备厂商已有意向选择非晶合金材料制成笔记本电脑、手机、平板电脑等产品的外壳或者其他部件，然而在实际应用过程中发现，完全使用非晶合金制成3C产品的构件也存在问题，主要有以下几点:
[0004]1、当制成的部件较大时，完全由非晶合金制成会造成制品重量大，与目前市场上流行的轻薄化产品的趋势不符。
[0005]2、非晶合金由于性质稳定，表面处理工艺难度大，很难有多样化的选择。
[0006]3、在某些电子产品中，还需要金属部件与塑胶部件良好结合，这一点，纯非晶合金难以做到。
【发明内容】
[0007]为了解决所述现有技术的不足，本实用新型提供了一种包含非晶合金材料的复合件，具体为一种非晶合金与塑胶材料的复合件，先在非晶合金表面进行PVD，然后利用模内嵌件注塑工艺，将非晶合金与塑胶材料制成所述复合件。制成的复合件不仅拥有非晶合金的优异力学性能，同时还减轻了非晶合金的重量，使复合件相比起非晶合金制件更为轻薄，而且该复合件中非晶合金与塑胶材料的结合性能好，可以作为整体材料使用。
[0008]本实用新型所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现:
[0009]PVDCPhysical Vapor Deposit1n)是指在真空条件下，采用低电压、大电流等电弧放电技术，利用气体放电使靶材蒸发并使被蒸发物质与气体都发生电离，利用电场的加速作用，使被蒸发物质及其反应产物沉积在工件上的工艺过程。PVD工艺往往用于金属材料表面处理，以保护金属材料不被腐蚀或者对金属材料表面进行装饰。PVD工艺结束后，其镀层中都会存在有大量的微米量级的微观孔隙，在传统技术中，经过PVD处理后的金属表面，往往还需要采用封孔剂对PVD镀层进行封孔，以免环境中的水汽等腐蚀介质通过镀层孔隙到达金属材料基体。
[0010]本实用新型提供一种包含非晶合金材料的复合件，由非晶合金层、PVD镀层与塑胶材料层依次相接组成，其中PVD镀层不进行封孔处理。PVD镀层一旦不进行封孔处理，则表面会存在大量的微米量级的微观孔隙。本实用新型利用PVD工艺镀层的特性，将经过PVD处理且表面不进行封孔的非晶合金置于模具中，再通过模内嵌件注塑工艺，将经过PVD处理的非晶合金与塑胶材料注塑一体成型。注塑过程中，选用流动性好、表面活性高的塑胶原料，如PC、ABS或者PC/ABS，所选取的塑胶原料在模具中熔融后填充至PVD镀层的微观孔隙中，再加上注塑过程的加压加热，宏观上使非晶合金与塑胶材料紧密结合在一起。
[0011 ] 上述PVD镀层厚度为2.4-5.6μπι，进一步优选为2.8-5.Sym13PVD工艺制备的镀层厚度大于0.Ιμπι，但一般不超过6μπι。本发明的发明人在实践中发现，若PVD制备的镀层厚度过薄，小于2.4μπι，则非晶合金与塑胶材料的结合力就会变差，两者之间易产生空隙，而一旦PVD镀层超过5.6μπι，镀层本身会产生过多的裂纹，该PVD镀层则易鼓泡、剥落，都不利于复合件的成型。在实践中得以验证，2.8-5.2μπι是PVD镀层最适宜的厚度。
[0012]上述PVD镀层选用氮化钛镀层、氮化锆镀层、纯铝镀层、纯锆镀层中的一种。上述非晶合金层可选用锆基非晶合金、铜基非晶合金、镍基非晶合金、镁基非晶合金中的一种。
[0013]相比氮化钛、氮化锆镀层硬度高，使用PVD纯铝、纯锆的镀层则孔隙率更高，即宏观表面为非晶合金与塑胶材料结合力更好。尤其选用纯铝的PVD镀层时，效果最好。
[0014]在实践中还发现，塑胶材料层的厚度不宜过厚，否则在复合件的使用过程中塑胶材料层易剥落，边角易翘曲，而塑胶材料层过薄则达不到减轻制件重量的使用效果。所以，控制所述塑胶材料层的厚度不超过非晶合金层厚度的65%，再进一步优选，所述塑胶材料层的厚度为非晶合金层厚度的15-35%可达到最佳效果。
[0015]本实用新型具有如下有益效果:
[0016]1、本实用新型中通过加设PVD层，通过模内注塑工艺，将非晶合金与塑胶材料复合，制成复合件，使复合件不仅具有好的力学性能，同时还能减轻非晶合金件的重量。
[0017]2、本实用新型中的复合件一侧为塑胶材料，可进行多样化的表面处理。
[0018]3、本实用新型复合件中的非晶合金层与塑胶材料层结合力好，可作为一体化材料进行使用。
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型中复合件的结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图对本实用新型的结构及使用方法进行详细的说明。
[0021]实施例中提供的包含有非晶合金材料的复合件，由非晶合金层103、PVD镀层102、塑胶材料层101组成。由于PVD镀层厚度与非晶合金层、塑胶材料层厚度差异大，在附图中将PVD镀层厚度放大以便清楚显示其存在，附图中PVD镀层与其他材料层的厚度比例不作为真实比例的依照。
[0022]本发明的发明人使用锆基非晶合金材料作为非晶合金层的材料，优选Zr-T1-Cu-N1-Be五元合金体系，Zr-T1-Cu-N1-Be是错基非晶合金中典型的合金组成，该体系中组元的原子尺寸差别大，合金体系的混乱程度高、表面能高，与塑胶材料的结合力好。在复合件中使用的塑胶材料层原料优选为PC、ABS或者PC/ABSJC与ABS不仅性能好强度高，同时流动性好、表面活性高，也易于进行后续的表面加工。尤其选用PC与ABS的共聚物和混合物作为塑胶材料层的原料时，极易通过PVD镀层与非晶合金层复合，结合能力非常好。
[0023]实施例中采用Zr51.2Τ?10.8Cu8.5Ni7Bel9.5合金配方的非晶合金与PC/ABS塑胶材料层进行复合。
[0024]制备复合件的工艺步骤如下:
[0025]1、将上述配方的非晶合金进行真空铸造，制备出所需非晶合金制件；
[0026]2、将非晶合金制件需要与塑胶材料项复合的一侧进行PVD处理，使用现有技术中常用的PVD工艺即可，在此不加赘述；
[0027]将上述非晶合金制件表面利用PVD工艺分别制备出2.5μπι、3.8μπι、4.4μπι、5.2μπι的氮化钛镀层、氮化锆镀层、纯铝镀层、纯锆镀层；
[0028]3、将上述非晶合金制件置于模具中，利用模内注塑的工艺方法，在非晶合金制件上进行ABS塑胶材料的注塑，得到所需复合件，其中非晶合金层厚度为9mm，ABS层厚度为3mm ο
[0029]制备出的复合件中，包含有3.8μπι和4.4μπι纯铝、纯锆PVD镀层的复合件非晶合金层与塑胶材料层的结合力最佳。包含有氮化钛镀层、氮化锆镀层的复合件硬度更佳。
[0030]利用本实用新型中提供的技术方案，还可制备出两侧都是塑胶材料层、中间包裹非晶合金层的复合件。
[0031]最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型实施例的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解依然可以对本实用新型实施例的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本实用新型实施例技术方案的范围。
【主权项】
1.一种包含非晶合金材料的复合件，其特征在于:由非晶合金层、PVD镀层与塑胶材料层依次相接组成，其中PVD镀层不进行封孔处理。2.如权利要求1所述复合件，其特征在于:所述PVD镀层厚度为2.4-5.6μπι。3.如权利要求2所述复合件，其特征在于:所述PVD镀层厚度为2.8-5.2μπι。4.如权利要求1所述复合件，其特征在于:所述PVD镀层为氮化钛镀层、氮化锆镀层、纯铝镀层、纯锆镀层中的一种。5.如权利要求1所述复合件，其特征在于:所述非晶合金层为锆基非晶合金、铜基非晶合金、镍基非晶合金、镁基非晶合金中的一种。6.如权利要求1所述复合件，其特征在于:所述塑胶材料为PC、ABS或者PC/ABS。7.如权利要求1所述复合件，其特征在于:所述塑胶材料层的厚度不超过非晶合金层厚度的65%。8.如权利要求7所述复合件，其特征在于:所述塑胶材料层的厚度为非晶合金层厚度的15-35%。9.如权利要求1所述复合件，其特征在于:复合件制备中，利用模内嵌件注塑工艺，将经过PVD的非晶合金与塑胶材料注塑一体成型。
【文档编号】B32B15/082GK205668422SQ201620550378
【公开日】2016年11月2日
【申请日】2016年6月8日
【发明人】朱旭光
【申请人】东莞市逸昊金属材料科技有限公司