专利名称：钛或钛合金与塑料的复合体及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种钛或钛合金与塑料的复合体及其制备方法，尤其涉及一种钛或钛合金与塑料之间的结合力较强的复合体及该复合体的制备方法。
背景技术：
钛金属具有较强的机械强度、良好的抗腐蚀性和抗疲劳性、良好的化学和生物稳定性等特性，在3C电子产品外壳(如数码相机、手机、笔记本电脑等)得到广泛的应用。在3C电子产品“轻薄短小”、个性化及新颖性的趋势下，产品的外壳及内构件材料越来越倾向采用性能优越的钛及钛合金，并不断开发钛及钛合金与异种材料(如塑料)相结合的应用来取长补短，这样既利用了钛或钛合金的高强度，又利用了塑料优异的成型性能， 从而解决产品复杂的结构设计问题。钛或钛合金与塑料常用的结合技术有热熔胶粘接方式，或模内直接注塑结合方式，但上述方式的钛或钛合金与塑料的结合强度不高，难以满足工业生产的需要。
发明内容
鉴于此，有必要提供一种结合力强的钛或钛合金与塑料的复合体。另外，还有必要提供一种上述钛或钛合金与塑料的复合体的制备方法。一种钛或钛合金与塑料的复合体，其包括钛或钛合金基体及注塑成型的塑件，该钛或钛合金基体表面形成有纳米多孔氧化膜，该纳米多孔氧化膜形成有若干纳米孔，该纳米多孔氧化膜包括至少两层三维网状结构，所述塑件与所述纳米多孔氧化膜相结合，所述塑件的材质为结晶型热塑性塑料。一种钛或钛合金与塑料的复合体的制备方法，其包括如下步骤
提供钛或钛合金基体；
对该钛或钛合金基体进行电化学阴极处理，使该钛或钛合金基体表面形成氢化钛层；对形成有氢化钛层的钛或钛合金基体进行阳极氧化处理，使该钛或钛合金基体表面形成纳米多孔氧化膜，该纳米多孔氧化膜形成有若干纳米孔，该纳米多孔氧化膜包括至少两层三维网状结构；
将所述经阳极氧化处理后的钛或钛合金基体置于注塑成型模具中，注塑塑件与所述纳米多孔膜相结合，制得所述复合体，所述塑件的材质为结晶型热塑性塑料。相较于现有技术，所述的钛或钛合金与塑料的复合体藉由对所述钛或钛合金基体先进行电化学阴极处理再进行阳极氧化处理，使钛或钛合金基体表面形成纳米多孔氧化膜，该纳米多孔氧化膜包括至少两层三维网状结构，使得所述钛或钛合金基体与塑件之间的结合力增强。
图I是本发明较佳实施方式的钛或钛合金与塑料的复合体的剖视示意图。
图2是本发明较佳实施方式的钛或钛合金基体经阳极氧化处理后的扫描电镜图。图3是本发明较佳实施方式的钛或钛合金基体经电化学阴极处理后的剖视示意图。图4是本发明较佳实施方式的注塑塑件于钛或钛合金基体表面的示意图。主要元件符号说明 _
权利要求
1.一种钛或钛合金与塑料的复合体，其包括钛或钛合金基体及注塑成型的塑件，其特征在于该钛或钛合金基体表面形成有纳米多孔氧化膜，该纳米多孔氧化膜形成有若干纳米孔，该纳米多孔氧化膜包括至少两层三维网状结构，所述塑件与所述纳米多孔氧化膜相结合，所述塑件的材质为结晶型热塑性塑料。
2.如权利要求I所述的钛或钛合金与塑料的复合体，其特征在于所述纳米多孔氧化膜为二氧化钛膜。
3.如权利要求I所述的钛或钛合金与塑料的复合体，其特征在于所述两层三维网状结构的纳米孔的孔径范围不相同。
4.如权利要求I或3所述的钛或钛合金与塑料的复合体，其特征在于所述两层三维网状结构为靠近钛或钛合金基体的内层和远离钛或钛合金基体的表层，所述内层的若干纳米孔的孔径范围为20-50nm，所述表层的若干纳米孔的孔径范围为100_150nm。
5.如权利要求4所述的钛或钛合金与塑料的复合体，其特征在于所述表层的厚度为80-120nm,所述纳米多孔氧化膜的厚度为300_500nm。
6.如权利要求4所述的钛或钛合金与塑料的复合体，其特征在于所述塑件至少部分嵌入结合于内层与表层的若干纳米孔中。
7.如权利要求I所述的钛或钛合金与塑料的复合体，其特征在于所述结晶型热塑性塑料为聚苯硫醚塑料或聚酰胺塑料。
8.一种钛或钛合金与塑料的复合体的制备方法，其包括如下步骤 提供钛或钛合金基体； 对该钛或钛合金基体进行电化学阴极处理，使该钛或钛合金基体表面形成氢化钛层； 对形成有氢化钛层的钛或钛合金基体进行阳极氧化处理，使该钛或钛合金基体表面形成纳米多孔氧化膜，该纳米多孔氧化膜形成有若干纳米孔，该纳米多孔氧化膜包括至少两层三维网状结构； 将所述经阳极氧化处理后的钛或钛合金基体置于注塑成型模具中，注塑塑件与所述纳米多孔膜相结合，制得所述复合体，所述塑件的材质为结晶型热塑性塑料。
9.如权利要求8所述的钛或钛合金与塑料的复合体的制备方法，其特征在于所述电化学阴极处理在含硫酸的电解液中通电进行1-10分钟，该硫酸的摩尔浓度为O. 5-2mol/L,以钛或钛合金基体为阴极，该电化学阴极处理通过所述电解液的电流密度为O. l-5A/d2。
10.如权利要求8或9所述的钛或钛合金与塑料的复合体的制备方法，其特征在于所述氢化钛层的厚度为80-120nm，表面粗糙度为O. 3-0. 5 μ m。
11.如权利要求8所述的钛或钛合金与塑料的复合体的制备方法，其特征在于所述阳极氧化处理在含氢氧化钠的电解液中通电进行ι- ο分钟，该氢氧化钠的摩尔浓度为4.5-5. 5mol/L,以钛或钛合金基体为阳极，阳极氧化过程中通过所述电解液的电流密度为l-30A/d2。
12.如权利要求8所述的钛或钛合金与塑料的复合体的制备方法，其特征在于所述结晶型热塑性塑料为聚苯硫醚塑料或聚酰胺塑料。
全文摘要
本发明提供一种钛或钛合金与塑料的复合体及其制备方法。该复合体包括钛或钛合金基体及注塑成型的塑件，该钛或钛合金基体表面形成有纳米多孔氧化膜，该纳米多孔氧化膜形成有若干纳米孔，该纳米多孔氧化膜包括至少两层三维网状结构，所述塑件与所述纳米多孔氧化膜相结合，所述塑件的材质为结晶型热塑性塑料。该复合体的制备方法包括如下步骤提供钛或钛合金基体；对该钛或钛合金基体进行电化学阴极处理，使该钛或钛合金基体表面形成氢化钛层；对形成有氢化钛层的钛或钛合金基体进行阳极氧化处理，使该钛或钛合金基体表面形成纳米多孔氧化膜；于注塑成型模具中注塑塑件与所述纳米多孔膜相结合，制得所述复合体。
文档编号C25D9/08GK102794864SQ201110135328
公开日2012年11月28日 申请日期2011年5月24日 优先权日2011年5月24日
发明者蒋焕梧, 陈正士, 孙代育, 冯源源, 王玉强 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司