用于改善钛-聚合物结合的多孔氧化物的制作方法

用于改善钛-聚合物结合的多孔氧化物
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求2021年9月20日提交的名称为“porous oxide forimproved titanium-polymer bonding”的美国临时专利申请号 63/261,412以及2022年3月24日提交的美国非临时专利申请号17/656,395 的权益，上述美国临时专利申请和非临时专利申请的公开内容全文以引用 方式并入本文。
技术领域
3.所描述的实施方案整体涉及钛表面上的表面结构。更具体地讲，本发 明的实施方案涉及用于在钛表面处形成互锁结构以将聚合物材料附接到钛 表面的系统和方法。


背景技术：

4.用于消费设备的壳体通常由金属材料和非金属材料的组合构造而成， 以便提供功能、结构和外观上的增强。然而，表现出有利于在消费设备中 使用的特性的金属(诸如钛)可能缺乏附接到这些非金属材料的天然能 力。用于将金属改性以便于附接到非金属材料的技术可能需要耗费相当大 量的时间、费用和努力。另外，尽管这些技术能够将非金属材料附接到金 属材料，却可能无法在钛与非金属材料之间提供必要量的牵拉强度。
5.此外，可以对某些金属进行蚀刻和/或阳极氧化，以提供改善的粘附 性；然而，对于钛却不存在与之相当的方法。针对钛的最先进的蚀刻和表 面处理方法(诸如用于医疗植入物的骨整合与高表面积催化剂的那些)仅 生成圆齿状纹理(无底切)或海绵状纹理。与铝和/或钢的阳极氧化不同， 钛的阳极氧化通常产生无孔氧化物，这种氧化物对改善聚合物粘附性只起 到相对很小的作用。多孔氧化物可以通过微弧氧化或通过在基于氟化物的 电解质中阳极氧化，以及通过在苛性碱溶液中阳极氧化而在钛上形成，但 此类氧化物本身通常易碎并且/或者粘附不良，所以几乎不能促进注塑成型 的结构聚合物的粘附性结合。


技术实现要素：

6.本文描述了涉及在钛表面上形成的氧化物的各种实施方案。另外，本 文包括涉及用于蚀刻包括钛的金属部件的表面的技术的实施方案。具体地 讲，各种实施方案涉及用于在钛部件的表面处形成互锁结构以将聚合物材 料附接到包括钛的金属部件的表面的系统和方法。
7.根据一些实施方案，位于钛表面上的氧化物层可以包括层状二元氢氧 化物(layered double hydroxide)。在一些示例中，钛表面包括钛合金。在 一些实施方案中，该氧化物层包括约30nm至约70nm的厚度。在一些示例 中，该氧化物层可以包括介于约30％与约80％之间的孔隙率。在一些示例 中，该层状二元氢氧化物包括微结构，此微结构包括厚度小于约10nm并 且长度为约10nm至约100nm且与钛表面成约30
°
至约90
°
的角度的板。在 一些示例中，该氧化物层可以包括第一板和第二板。第一板的末端与第二 板的末端可以相距介于约20nm与约80nm之间的距离。该氧化物层可以还 包括多孔结构，其中该多孔结构的
孔包括约20nm至约50nm的直径。
8.根据一些实施方案，钛-聚合物界面可以包括位于钛表面上的氧化物 层，以及聚合物。在一些示例中，该氧化物层和该聚合物可以形成具有约 28mpa或更大的结合强度的钛-聚合物结合。在一些实施方案中，该氧化物 层可以包括层状二元氢氧化物。在一些示例中，聚合物可以包括玻璃填充的 pbt树脂、聚酰胺和环氧树脂中的至少一种。
9.在一些示例中，钛表面可以包括化学蚀刻的表面。化学蚀刻的表面可 以是用硫酸蚀刻的。在一些示例中，聚合物可以包括注塑成型的聚合物。 在一些示例中，钛-聚合物界面可以包括动态粘度为约100cp至约1
×
106cp 的聚合物。
10.根据一些实施方案，在钛表面上形成的多孔氧化物层可以包括这样的 板：其从表面氧化物层延伸到板的末端，长度为约10nm至约100nm。在 一些示例中，该多孔氧化物层可以包括第一板和第二板。第一板的末端到 第二板的末端的距离可以介于约20nm至约80nm之间。在一些示例中，该 多孔氧化物层可以包括介于约30nm与约70nm之间的厚度。在一些示例 中，该氧化物层可以包括介于约30％与约80％之间的孔隙率。在一些实施 方案中，该板可以包括约10nm的厚度。在一些示例中，该板可以相对于 钛表面成约30
°
至约90
°
的角度。
11.根据结合以举例的方式展示所述实施方案的原理的附图而进行的以下 描述，本公开的其他方面和优点将变得显而易见。
12.提供本发明内容仅用于概述一些示例实施方案的目的，以便提供对本 文所述主题的一些方面的基本理解。因此，应当理解，上述特征仅为示例并 且不应被理解为以任何方式缩小本文所述主题的范围或实质。本文所述主题 的其他特征、方面和优点将通过以下具体实施方式和附图而变得显而易见。
附图说明
13.通过以下结合附图的详细描述，将容易理解本公开，其中类似的附图 标号指代类似的结构元件，并且其中：
14.图1展示了根据一些实施方案的具有可以使用本文所述技术加工的金 属表面的各种电子设备的透视图。
15.图2展示了电子设备的部件的分解图。
16.图3a展示了包括氧化物层的钛表面的剖视图。
17.图3b至图3d展示了根据一些实施方案的具有使用本文所述技术形成 的氧化物层的钛表面的视图的示例性图像。
18.图4a展示了根据一些实施方案的在钛表面上形成层状二元氢氧化物 膜层的方法。
19.图4b展示了根据一些实施方案的使用本文所述技术形成的蚀刻钛表 面的视图的示例性图像。
20.图5展示了根据一些示例的指示阳极氧化处理方法与处理过的金属部 件的牵拉强度之间的关系的图形。
具体实施方式
21.现在将具体地参考在附图中示出的代表性实施方案。应当理解，以下 描述不旨在将实施方案限制于一个优选实施方案。相反，其旨在涵盖可被 包括在由所附权利要求书限定的所述实施方案的实质和范围内的另选形 式、修改形式和等同形式。
22.以下公开内容涉及提供改善聚合物与钛表面的结合的有效手段的化学 处理方法。钛具有非常高的比强度，因此对于某些工程应用是特别适用的 金属。例如，这使得能够制造用于便携式电子设备的坚固但轻质的外壳。 在任何此类应用中，结合到其他材料(诸如聚合物、玻璃、陶瓷)是必要 的。具体地讲，注塑成型的聚合物可以用于使外壳的各个部件电隔离，同 时理想地保持结构强度。本文包括用于在钛上生产薄且粗糙的表面氧化物 的化学方法，其大大改善了聚合物对钛的粘附性。
23.在一个具体实施方案中，一旦钛表面的最终几何形状已经准备好用于 粘附性结合，钛就可以任选地被蚀刻以提高其粗糙度。与铝或钢不同，粗 糙化的选择本身是有限的，因为钛对许多化学蚀刻剂不敏感。蚀刻之后， 在下文更详细地描述的化学方法中，可以在钛或钛合金上产生表面结构， 结构聚合物(诸如玻璃填充abs)可以注塑成型到该表面结构上，所得到 的结合强度与用钢和铝所实现的结合强度相似，并且在渗漏测试中通过该 结合的空气渗漏速率也相似地较低。
24.下文参考图1至图5来讨论这些实施方案和其他实施方案。然而，本 领域的技术人员将容易地理解，本文相对于这些附图所给出的详细描述仅 出于说明性目的，而不应被理解为是限制性的。此外，如本文所用，包括 第一选项、第二选项或第三选项中至少一者的系统、方法、制品、部件、 特征部或子特征部应被理解为是指可包括每个所列选项的一个(例如，仅 一个第一选项、仅一个第二选项、仅一个第三选项)、单个所列选项的多 个(例如，两个或更多个第一选项)、同时两个选项(例如，一个第一选 项和一个第二选项)或它们的组合(例如，两个第一选项和一个第二选 项)的系统、方法、制品、部件、特征部或子特征部。
25.钛经常被认为是消费级便携式电子设备的首选材料。钛具有理想的属 性，诸如高比强度和刚度，并且相对易于加工。此外，钛可以被阳极氧化 以产生宽范围的耐久美观饰面，其抵抗由于日常抓握引起的劣化。钛可以 与非金属材料(诸如玻璃和聚合物)结合使用。例如，便携式电子设备的 显示器可以结合到外壳的钛框架上。钛框架通常被细分为各种电隔离部 件，以便防止外壳内承载的天线的电磁干扰。例如，钛可用于在外壳的边 缘周围形成结构带，使得显示器结合到一个面，并且玻璃结合到相对的 面。此外，电绝缘裂缝可以围绕外壳的周边形成。
26.为了让结构带在外壳的整个寿命中为外壳赋予足够的结构强度、坚固 性、刚性及耐热性和耐湿性，外壳需要在金属(例如，钛)与非金属材料 (例如，聚合物)之间形成强粘附性结合。在面对附加绝缘裂缝(用于改善 天线性能)和甚至更小的粘附面积(以使重量和空间最小化)时，要满足这 些要求在技术上可能甚至更具挑战性。此外，对防水外壳的需求日益增多要 求这些粘附性结合不仅必须保持强度，还必须防止水分渗漏，甚至在外壳已 经受许多应变循环之后也是如此。另外，应当指出的是，由于金属部件之间 电隔离的要求，用于将金属紧固到非金属材料的常规机构(诸如机械紧固件 (例如，铆钉枪))不能用于便携式电子设备中。例如，非金属材料(例如 聚合物)用于使附接在一起的不同金属部件电隔离。另外，替代方案(诸如 微弧氧化，或者通过在基于氟化物的电解质或苛性碱溶液中阳极
氧化)通常 产生较差的粘附性能。实际上，这些方法产生轻微圆齿状的结构，其无法提 供便携式电子设备在恶劣环境中经受消费者使用所需的必要附接强度、防水 性和牵拉强度。随着便携式电子设备的外壳变得更小并且/或者这些外壳的设 计改变为仅仅是周边的金属带，金属与非金属之间的允许结合面积大大缩 小。因此，更加重视更稳健的金属与非金属结合。
27.如本文所用，术语“氧化物涂层”、“氧化层”、“氧化物层”、
ꢀ“
氧化物膜”、“氧化层”、“多孔氧化物层”和“表面氧化物层”可以 互换使用，是指任何合适的氧化物层。氧化物层形成在钛基底的表面上。 钛基底可以包括许多合适的合金中的任一种。钛的类型可以包括任意数量 的示例，诸如ti-6al-4v(ti6al4v)型合金。在一些实施方案中，非金属 层可以包括与金属材料混合或结合的大部分非金属材料，使得非金属层主 要由非金属材料构成。如本文所用，在适当的情况下，术语“部件”、
ꢀ“
层”、“段”和“部分”也可以互换使用。
28.下文参考图1至图5来讨论这些实施方案和其他实施方案。然而，本 领域的技术人员将容易地理解，本文相对于这些附图所给出的详细描述仅 出于说明性目的，而不应被理解为是限制性的。
29.图1展示了可以使用本文所述技术加工的各种便携式电子设备。如本 文所述的技术可以用于加工供消费者使用的便携式设备的外壳的金属表面 (例如，氧化钛层等)。图1示出了智能电话102、平板电脑104、智能手 表106和便携式计算机108。根据一些实施方案，金属表面可以指被金属 氧化物层覆盖的金属基底。在一些示例中，金属氧化物层可以由金属基底 形成。具体地讲，金属氧化物层可以用作附加保护性涂层以保护金属基 底，例如，当这些便携式设备掉落、刮擦、碎裂或磨损时。
30.根据一些实施方案，非金属材料可以附接到金属表面的外表面。具体 地讲，包括金属材料和非金属材料的组合的这些便携式设备的多层外壳可 以为这些便携式设备的功能提供改进的结构益处和电磁干扰降低的益处。 在一个示例中，这些便携式设备可以包括能够与其他电子设备一起接收和 发送数据信号的无线天线/收发器。然而，直接覆盖无线天线的金属表面可 能引起大量不期望的电磁干扰，这可能影响便携式设备接收和/或发送这些 数据信号的能力。但是，非金属材料(诸如聚合物)通常是不导电的 (即，具有介电性)，因此可以最小化影响便携式设备的电磁干扰的量， 同时仍然赋予便携式设备的外壳足够量的结构刚性和保护质量。
31.图2展示了带202的分解图，该带可以形成电子设备(诸如图1中描 述的电子设备102至108)的壳体或外壳的一部分。带202可以包括一个 或多个为钛或钛合金部件的部分，诸如接合到内部部分的外部部分，如本 文所述。例如，带202可以包括第一钛侧壁部件204、第二钛侧壁部件 206、第三钛侧壁部件208(与第一复合侧壁部件204相对)和第四钛侧壁 部件210。在一些情况下，如本文所述，作为非限制性示例，钛部件204、 206、208、210可以由可以包括电惰性或电绝缘材料(诸如聚合物和/或树 脂)的材料分离和/或接合在一起。
32.尽管图2所展示的实施方案包括具有接合在一起的多个钛部件204、 206、208、210的带202，但是在一些实施方案中，如本文所述，用于电子 设备的壳体或外壳可以包括具有内部部分和外部部分的单个钛部件，或者 由该单个钛部件形成。另外，在一些示例中，这些钛部件可以形成壳体或 外壳的除侧壁之外的部分，诸如壳体或外壳的顶部部分、底部部分或任何 部分。带202的钛部件204、206、208、210可以通过多种方法形成，并且 可以允许带
202具有被专门定制以满足一种或多种需要(诸如内部尺寸要 求)的详细形状或设计，而不需要附加特征来增强带的结构。
33.开口或裂缝区域可以将带202的相邻钛部件隔开。例如，侧壁部件 208通过开口212与侧壁部件210分离。侧壁部件208通过附加开口与侧壁 部件206分离。非金属间隔件214可以填充每个开口。在一些示例中，非 金属间隔件214可以包括聚合物。该聚合物可以是注塑成型的玻璃填充的 pbt树脂、聚酰胺和环氧树脂中的至少一种。在一些示例中，该聚合物可 以用钛-聚合物结合操作结合到钛部件上。下文参考图3a至图5提供钛部 件和用于改善钛-聚合物结合的结合强度的方法的进一步细节。
34.图3a展示了钛表面300的剖视图。钛表面300包括钛基底302和氧 化物层304。钛基底302可以是钛合金。在一些示例中，氧化物层304可 以包括大于约25nm的厚度。在一些实施方案中，氧化物层304的厚度可 以为约30nm或更大、约40nm或更大、约50nm或更大、约60nm或更 大、约70nm或更大、约80nm或更大，或者在约25nm至约35nm、约 35nm至约50nm、约50nm至约60nm或约60nm至约70nm的范围内。
35.在一些示例中，钛表面包括层状二元氢氧化物。层状二元氢氧化物 (ldh)是由带正电的层和具有电荷补偿阴离子的层间区域组成的离子性 层状化合物。层状二元氢氧化物通常由被可交换阴离子分隔的混合金属 (例如钛合金)和氢氧化物分子组成。在一些示例中，氧化物层304可以 包括具有板308的微结构306。板308可以包括层状二元氢氧化物。
36.在一些示例中，板308的厚度可以小于约10nm并且长度可以为约 10nm至约100nm。在一些实施方案中，板308的厚度可以为约2nm或更 大、约3nm或更大、约5nm或更大、约7nm或更大、约8nm或更大、约 9nm或更大，或者在约1nm至约3nm、约3nm至约6nm、约6nm至约8nm 或约8nm至约10nm的范围内。
37.在一些实施方案中，氧化物层304可以包括板，该板从氧化物层304 延伸一定长度到板308的末端310。板308的长度可以为约10nm或更大、 约20nm或更大、约30nm或更大、约40nm或更大、约50nm或更大、约 60nm或更大、约70nm或更大、约80nm或更大、约90nm或更大，或者 在约10nm至约20nm、约20nm至约30nm、约30nm至约40nm、约40nm 至约50nm、约50nm至约60nm、约60nm至约70nm、约70nm至约 80nm、约80nm至约90nm或约90nm至约100nm的范围内。在一些示例 中，板308可以与钛表面300成大于约30
°
的角度θ。该板可以与钛表面 300成约40
°
或更大、约50
°
或更大、约60
°
或更大、约70
°
或更大、约80
°ꢀ
或更大，或者在约30
°
至约40
°
、约40
°
至约50
°
、约50
°
至约60
°
、约60
°ꢀ
至约70
°
、约70
°
至约80
°
或约80
°
至约90
°
的范围内的角度θ。
38.在一些示例中，从氧化物层304延伸的微结构306可以包括第一板308 和第二板312。在一些实施方案中，第一板308和第二板312可以从氧化物 层304独立地延伸。在其他实施方案中，第一板308和第二板312可以从 氧化物层304的大致相同的空间位置延伸，如图3a所示。第一板308和第 二板312都可以包括末端310。在一些示例中，第一板308的末端310和第 二板312的末端310可以隔开距离314。距离314可以使氧化物层形成多孔 结构，或者换句话讲，形成多孔氧化物层。在一些实施方案中，第一板308 的末端310到第二板312的末端310的距离可以介于约20nm至约80nm之 间。距离314可以为约20nm或更大、约30nm或更大、约40nm或更大、 约50nm或更大、约60nm或更大、约70nm或更大、约80nm或更大，或 者在约20nm至约30nm、约30nm至约40nm、约40nm至约50nm、约 50nm至约60nm、约60nm至约70nm或
约70nm至约80nm的范围内。如 在下文中说明的，至少由第一板308和第二板312产生的氧化物层304的 多孔结构可以在非金属材料(例如聚合物)流入该多孔结构中并且被允许 从熔融状态硬化且转变为固态时，由该非金属材料产生互锁结构。
39.图3b至图3d展示了根据一些实施方案的示例钛表面的示例性显微图 像，该示例钛表面具有与图3a中所展示类似的层状二元氢氧化物作为钛基 底302和氧化物层304，该氧化物层304具有层状二元氢氧化物作为从该氧 化物层延伸的板308。图3b展示了剖视图，其中氧化物层304表现为层状 二元氢氧化物。如图3b所示，板从氧化物层延伸并且与钛表面具有约30
°ꢀ
至约90
°
的不同角度。板的末端在它们之间具有相应的距离，从而形成孔， 因为这些末端隔开约20nm至约80nm的距离。图3c展示了在示例钛基底 的外表面上形成的氧化物层的区域的顶视图。具体地讲，图3c展示了从氧 化物层延伸的众多板的布置，所述众多板在板的末端之间的距离限定形成 多孔结构的开口。图3d也展示了从氧化物层延伸的众多板的布置。然而， 图3d更清楚地展示了在氧化物层中形成的多孔结构可以呈现具有一定尺寸 范围的孔，其中与板的末端的距离可以高达约50nm。在一些实施方案中， 氧化物层可以包括介于约30％与约80％之间的孔隙率。在一些实施方案 中，氧化物层可以包括约50％的孔隙率。在一些实施方案中，氧化物层的 孔隙率可以是30％或更大，诸如约40％或更大、约50％或更大、约60％或 更大、约65％或更大、约70％或更大，或者在约30％至约40％、约40％至 约50％、约50％至约60％、约60％至约70％或约70％至约80％的范围内。 在一些实施方案中，氧化物层(例如氧化物层304)可以包括多孔结构，其 中该多孔结构的孔包括约20nm至约80nm的直径。在一些示例中，可以根 据在钛表面上形成层状二元氢氧化物膜层的方法来调节氧化物层的孔隙 率。
40.图4a展示了根据一些实施方案的用于在钛表面上形成层状二元氢氧化 物膜层的方法400。如图4a所展示，方法400可以任选地在框402处开始， 其中可以蚀刻钛表面以提供粗糙化效果。在一些示例中，在将钛的表面粗糙 化之前，可以去除基底的油污并冲洗。冲洗之后，可以将钛表面干燥，以制 备蚀刻。在一些示例中，蚀刻钛表面可以包括将钛表面浸入硫酸中。与铝或 钢不同，粗糙化的选择本身是有限的，因为钛对许多化学蚀刻剂不敏感。然 而，硫酸提供了有用的粗糙化效果。具体地讲，蚀刻表面可以有益于提供钛 基底的粗糙外表面，该粗糙外表面可以促进氧化钛层在粗糙化区域处生长。
41.现在参见图4b，钛可以被化学蚀刻，以提高其粗糙度。图4b展示了 钛基底在被硫酸蚀刻之后的示例性显微图像。在一些示例中，硫酸蚀刻方 法可以在氧化钛与非金属材料之间提供高达约15％的结合强度。在其他实 施方案中，硫酸蚀刻方法可以省略并且/或者用其他物理或化学粗糙化预处 理方法替换。在一些实施方案中，该蚀刻方法可以提供大于约20微米的峰
‑ꢀ
谷粗糙度。在一些实施方案中，该蚀刻方法可以使表面上每个点的高度相 比于该表面的算术平均值的差异从小于约1μm提高到大于约4μm。在一些 实施方案中，由表面纹理贡献的附加表面积相比于平面限定面积的百分比 可以介于约5％与约13％之间。
42.在一个示例中，可以使用计算机数控(cnc)机加工来制备粗糙化表 面。在一些实施方案中，用于改善钛表面与非金属材料之间的结合的结构 设计可以包括宏观特征(例如，机械互锁)，这些宏观特征可以提供非金 属材料(例如，聚合物)与钛之间的机械键联，以及最大化用于钛聚合物 结合的表面积，并且提供各种界面取向以针对预期的失效模式优化接合部 的强度和坚固性。任何蚀刻或者包括改善结合的特征还可以有助于最大化 任
何潜在的空气或水渗漏路径的长度和回旋性，并且提供更强的结合以抵 抗空气和水渗漏。
43.重新参见图4a，在框404处，在从硫酸中取出钛表面之后，可以对其 进行冲洗和干燥。在一些示例中，在将钛表面浸入氢氧化物浴中之前，可 以对蚀刻的钛表面进行两阶段逆流冲洗，以便除去蚀刻溶液。在一些示例 中，可以清洗钛基底的外表面以除去可能存在的任何液体或污染物，从而 进一步促进在钛基底上方形成氧化物层。例如，可以用自来水或去离子水 清洗和冲洗钛基底的外表面，以便除去任何残余的硫酸。在其中钛表面未 被蚀刻的一个实施方案中，可以在将钛表面浸入氢氧化物浴中之前简单地 清洗和准备该表面。
44.在框406处，可以将钛表面浸入氢氧化物浴中。在一些示例中，该浴 可以包括约12至约14的ph，以及约25℃至约125℃的温度。氢氧化物可 以包括氢氧化钠、氢氧化钙和氢氧化钾中的至少一种。氢氧化物将钛氧 化，生成相对薄且粘附良好的表面氧化物。在一些实施方案中，氢氧化物 在氧化物形成时同时附接该氧化物，从而对氧化物层进行蚀刻和粗糙化， 以形成包括层状二元氢氧化物板在内的精细尺度粗糙度和孔隙率。孔隙率 提高了注塑成型聚合物对氧化物表面的粘附性。
45.在框408处，钛表面可以任选地在浸入氢氧化物中时进行阳极氧化。 在一些示例中，可以将正电位施加到钛基底以促进氧化物生长。可以利用 钛或碳反电极。在一个示例中，对钛表面进行阳极氧化可以包括对钛表面 施加15v电位。在一些实施方案中，除氢氧化物浴之外的阳极氧化可以形 成比没有进行阳极氧化时厚度更大和/或孔隙率更高的氧化物。
46.在框410处，可以冲洗钛表面，然后将其干燥。类似于上文讨论的框 404，可以清洗钛基底的外表面以除去可能存在的任何液体或污染物，从而 提高氧化物层与非金属材料(例如聚合物)之间的结合强度。在框412 处，方法400可以包括将聚合物注塑成型。在一个示例中，结构聚合物 (诸如玻璃填充abs)可以被注塑成型，所得到的结合强度为约28mpa。 如上文所讨论的，参考图3a，在形成包括层状二元氢氧化物的氧化物层之 后，金属氧化物层可以包括能够用非金属材料填充的孔。例如，非金属材 料可以指聚合物材料，诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(“pet”)、聚芳醚酮 (“paek”)、聚醚醚酮(“peek”)、注塑成型的玻璃填充的pbt树 脂、聚酰胺和/或环氧树脂，其在熔融状态或液体状态时可以被允许流入孔 和/或氧化层的多个板的末端之间的距离中。在一些示例中，该聚合物可以 具有足以附接到钛表面的氧化物层的任何量的粘度或表面张力。在一些示 例中，钛-聚合物界面包括粘度为约100cp至约1
×
106cp的聚合物。在一些 实施方案中，聚合物粘度可以为约8
×
104cp。在一些实施方案中，聚合物粘 度可以为约100cp或更大，诸如约500cp或更大、约1000cp或更大、约 5000cp或更大、约1
×
105cp或更大、约1.5
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105cp或更大，或者在约100cp 至约1000cp、约1000cp至约5000cp、约5000cp至约1
×
105cp、约1
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105cp 至约1.5
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105cp或约1.5
×
105cp至约1
×
106cp的范围内。当聚合物材料流入 板与多孔氧化物结构之间的距离中时，聚合物可以渗透穿过层状二元氢氧 化物并且填充氧化物结构内的空隙。聚合物在流入多孔氧化物中之后，可 以被允许硬化。此后，聚合物可以从液体状态转变为固体状态。聚合物在 变成固体状态时，可以物理地附接和结合到氧化物层。
47.在一些示例中，聚合物可以包括注塑成型的玻璃填充pbt树脂、聚酰 胺和环氧树脂中的至少一种。在一些示例中，钛表面可以在硫酸溶液中通 过蚀刻进行处理。在一些示
例中，氧化物层和聚合物形成具有约28mpa或 更大的结合强度的钛-聚合物结合。一般来讲，牵拉测试中的任何失效包括 玻璃增强结构聚合物中的内聚失效，而不是在用于生成多孔钛结构的其他 钛表面处理(诸如微弧氧化(mao)、苛性碱阳极氧化或基于氟化物的阳 极氧化)中可以观察到的聚合物与氧化物层之间或者钛基底与氧化物层之 间的粘附失效。
48.图5展示了指示牵拉强度随钛合金(ti6al4v)基底的加工类型而变 的关系与牵拉强度随铝的加工类型而变的关系的对比的图形。在示例性试 验中，将来自不同方法的金属部件以7mm
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7mm的表面附接到非金属层， 并且单独测试牵拉强度。非金属层包括玻璃填充聚对苯二甲酸丁二醇酯 (pbt)表面。不同的金属部件包括铝部件和钛合金(ti6al4v)。铝部件 包括用于聚合物-铝结合的最先进的和/或行业标准的粘附性结合预处理。 该预处理可以包括表面蚀刻和阳极氧化。在示例性试验中，铝部件表现出 约30mpa的牵拉强度。用三种不同的方法处理钛合金(ti6al4v)。首 先，在一个示例中，使用氟化物和氢氧化钠溶液对部件进行阳极氧化。阳 极氧化的钛部件表现出较差的牵拉强度。牵拉强度小于2mpa。在另一个 示例中，将钛合金(ti6al4v)部件浸入氢氧化钠(naoh)中。在一些实 施方案中，naoh使氧化物粗糙化，以提供具有表面粗糙度和孔隙率的层 状二元氢氧化物。钛合金(ti6al4v)部件表现出介于约18mpa与约 25mpa之间的牵拉强度。在另一个示例中，将钛合金(ti6al4v)部件置 于硫酸中蚀刻，如图4a的框402所述，然后浸入naoh中。钛合金 (ti6al4v)部件表现出介于约25mpa与约32mpa之间的牵拉强度，该牵 拉强度与铝部件相当，并且比以前使用的钛结合方法明显更强。
49.在适用于本技术的限度内，采集和使用得自各种来源的数据可以被用 于改进向用户递送其可能感兴趣的启发内容或任何其他内容。本公开预 期，在一些实例中，这些所采集的数据可包括唯一地识别或可用于联系或 定位特定人员的个人信息数据。此类个人信息数据可包括人口统计数据、 基于位置的数据、电话号码、电子邮件地址、id、家庭地址、 与用户的健康或健康级别相关的数据或记录(例如，生命体征测量、药物 信息、锻炼信息)、出生日期或任何其他识别信息或个人信息。
50.本公开认识到在本发明技术中使用此类个人信息数据可用于使用户受 益。例如，该个人信息数据可用于递送用户较感兴趣的目标内容。因此， 使用此类个人信息数据使得用户能够对所递送的内容进行有计划的控制。 此外，本公开还预期个人信息数据有益于用户的其他用途。例如，健康和 健身数据可用于向用户的总体健康状况提供见解，或者可用作使用技术来 追求健康目标的个人的积极反馈。
51.本公开设想负责采集、分析、公开、传输、存储或其他使用此类个人信 息数据的实体将遵守既定的隐私政策和/或隐私实践。具体地，此类实体应当 实行并坚持使用被公认为满足或超出对维护个人信息数据的隐私性和安全性 的行业或政府要求的隐私政策和实践。此类政策应该能被用户方便地访问， 并应随着数据的采集和/或使用变化而被更新。来自用户的个人信息应当被收 集用于实体的合法且合理的用途，并且不在这些合法使用之外共享或出售。 此外，应在收到用户知情同意后进行此类采集/共享。此外，此类实体应考虑 采取任何必要步骤，保卫和保障对此类个人信息数据的访问，并确保有权访 问个人信息数据的其他人遵守其隐私政策和流程。另外，这种实体可使其本 身经受第三方评估以证明其遵守广泛接受的隐私政策和实践。另外，应当调 整政策和实践，以便采集和/或访问的特定类型的个人信息数据，并适用于包 括管辖范围的具体考虑的适用法律和标准。例如，
在美国，对某些健康数据 的收集或获取可能受联邦和/或州法律的管辖，诸如健康保险流通和责任法案(hipaa)；而其他国家的健康数据可能受到其他法规和政策的约束并应相应 处理。因此，在每个国家应保持不同的个人数据类型的不同的隐私实践。
52.不管前述情况如何，本公开还预期用户选择性地阻止使用或访问个人 信息数据的实施方案。即本公开预期可提供硬件元件和/或软件元件，以防 止或阻止对此类个人信息数据的访问。例如，就广告递送服务而言，本发明 技术可被配置为在注册服务期间或之后任何时候允许用户选择“选择加入
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或“选择退出”参与对个人信息数据的收集。在另一示例中，用户可以选择 不为目标内容递送服务提供情绪相关数据。在另一个示例中，用户可选择限 制情绪相关数据被保持的时间长度，或完全禁止基础情绪状况的开发。除了 提供“选择加入”和“选择退出”选项外，本公开设想提供与访问或使用个 人信息相关的通知。例如，可在下载应用时向用户通知其个人信息数据将被 访问，然后就在个人信息数据被应用访问之前再次提醒用户。
53.此外，本公开的目的是应管理和处理个人信息数据以最小化无意或未 经授权访问或使用的风险。一旦不再需要数据，通过限制数据收集和删除 数据可最小化风险。此外，并且当适用时，包括在某些健康相关应用程序 中，数据去标识可用于保护用户的隐私。可在适当时通过移除特定标识符 (例如，出生日期等)、控制所存储数据的量或特异性(例如，在城市级 别而不是在地址级别收集位置数据)、控制数据如何被存储(例如，在用 户之间聚合数据)、和/或其他方法来促进去标识。
54.因此，虽然本公开广泛地覆盖了使用个人信息数据来实现一个或多个 各种所公开的实施方案，但本公开还预期各种实施方案也可在无需访问此 类个人信息数据的情况下被实现。即，本发明技术的各种实施方案不会由 于缺少此类个人信息数据的全部或一部分而无法正常进行。例如，可通过 基于非个人信息数据或绝对最低数量的个人信息诸如与用户相关联的设备 所请求的内容、对内容递送服务可用的其他非个人信息或公开可用的信息 来推断偏好，从而选择内容并将该内容递送至用户。
55.为了说明的目的，前述描述使用具体命名以提供对所述实施方案的彻 底理解。然而，对于本领域的技术人员而言将显而易见的是，不需要具体 细节，以便实践所述实施方案。因此，出于例示和描述的目的，呈现了对 本文所述的具体实施方案的前述描述。它们并非意在穷举或将实施方案限 制到所公开的精确形式。对于本领域的普通技术人员而言将显而易见的 是，鉴于上面的教导内容，许多修改和变型是可行的。