不銹鋼和塑料的結合件及其加工方法技術

本發明專利技術公開了一種不銹鋼和塑料的結合件及其加工方法。該不銹鋼和塑料的結合件包括不銹鋼基材，所述不銹鋼基材的表面上形成有蜂窩狀細孔，經過有機氧化性溶液的鈍化處理，所述蜂窩狀細孔的表面上形成有氧化膜，所述氧化膜至少包括鐵氧化物、鉻氧化物或鎳氧化物中的兩種，所述不銹鋼基材上注塑成型有塑料材料，所述塑料材料嵌入所述蜂窩狀細孔中。本發明專利技術的一個技術效果為所述氧化膜具有良好的隔熱效果，提高不銹鋼基材和塑料材料之間的結合作用力。

Combination of stainless steel and plastic and processing method thereof

The invention discloses a combination of stainless steel and plastic and a method for processing the same. The combination of stainless steel and plastic parts including stainless steel substrate, a honeycomb pore forming the surface of the stainless steel substrate, after passivation of organic oxidation solution, a film formation surface of the honeycomb pores on the oxide film includes at least two iron oxide, chromium oxide or nickel oxide, plastic materials injection molding the stainless steel substrate, the plastic material is embedded in the honeycomb pores. The technical effect of the invention is that the oxide film has good heat insulation effect and improves the bonding force between the stainless steel base material and the plastic material.

【技術實現步驟摘要】
不銹鋼和塑料的結合件及其加工方法
本專利技術涉及材料加工
，具體地，涉及一種不銹鋼和塑料的結合件及其加工方法。
技術介紹
隨著材料技術的逐漸發展，越來越多的產品采用金屬和塑料復合的形式構成產品結構。這種結構設計可以實現豐富的功能效果。例如，在需要產品的外觀呈現金屬特征而內部結構需要降低重量、節省材料成本的情況下，就可以采用金屬與塑料復合的設計。金屬與塑料的傳統復合方式包括粘接劑粘合、卡扣卡合或者鉚釘連接等方式。但是，傳統的復合方式存在復合可靠性低、需增加固定連接的機構等缺陷。隨著技術的發展，現有技術中還出現了將塑料注塑在金屬表面的復合方式。在進行塑料的注塑加工時，以金屬材料作為基材，將塑料直接注塑成型在金屬材料上。但是，金屬和塑料之間的結合作用力有限，兩者之間存在脫落的風險，復合可靠性難以提高。另一方面，為了使塑料能夠注塑固定在金屬上，往往需要對金屬進行化學處理，化學處理所使用的物料對人體有危害、污染環境，且成本較高。因此，有必要對金屬與塑料材料的復合工藝進行改進，提高材料復合的結構可靠性，或者減小加工物料對人體的危害。
技術實現思路
本專利技術的一個目的是提供一種不銹鋼和塑料復合的新技術方案。根據本專利技術的第一方面，提供了一種不銹鋼和塑料的結合件，所述結合件包括不銹鋼基材，所述不銹鋼基材的表面上形成有蜂窩狀細孔，經過有機氧化性溶液的鈍化處理，所述蜂窩狀細孔的表面上形成有氧化膜，所述氧化膜至少包括鐵氧化物、鉻氧化物或鎳氧化物中的兩種，所述不銹鋼基材上注塑成型有塑料材料，所述塑料材料嵌入所述蜂窩狀細孔中。可選地，所述有機氧化性溶液為醋酸、植酸、草酸、乳酸、檸檬酸、過氧乙酸、單寧酸、酒石酸、氨三乙酸、焦磷酸、甲酸、乙二胺四乙酸、聚馬來酸、聚丙烯酸、羥基叉二磷酸、乙二胺甲叉磷酸中的至少一種?？蛇x地，所述有機氧化性溶液的PH＝1-5。可選地，所述氧化膜包括鐵氧化物和鉻氧化物?？蛇x地，所述鈍化處理采用的有機氧化性溶液為質量分數5-20％的檸檬酸與質量分數5-30％的雙氧水的混合溶液。可選地，所述鈍化處理采用的有機氧化性溶液為質量分數0.1-5％氯化鉀和質量分數30-80％的醋酸的混合溶液?？蛇x地，所述蜂窩狀細孔的平均孔徑范圍為10-150nm，所述蜂窩狀細孔從不銹鋼基材的表面向內部延伸的平均深度范圍為10-200nm，所述氧化膜的厚度范圍為1-20nm。可選地，所述氧化膜的厚度范圍為10-20nm?？蛇x地，所述氧化膜的表面吸附有潤孔劑，所述潤孔劑為對苯二甲酸、乙二胺四乙酸、對硝基苯磺酸、水溶性氨基酸、乙二胺、三乙醇胺、氨水、氯乙烷、環氧氯丙烷中的至少一種?？蛇x地，所述塑料材料中摻雜有填充材料，所述填充材料為尼龍纖維、碳纖維、玻璃纖維、芳香族聚酰胺纖維、碳酸鈣、碳酸鎂、二氧化硅及黏土中的至少一種，所述填充材料在所述塑料材料中所占質量百分比的范圍為5-40wt.％。本專利技術還提供了一種不銹鋼和塑料的結合體的加工方法，提供不銹鋼基材；在不銹鋼基材的表面形成蜂窩狀細孔；用有機氧化性溶液對所述不銹鋼基材進行鈍化處理，在所述不銹鋼基材的表面形成氧化膜，所述氧化膜至少包括鐵氧化物、鉻氧化物或鎳氧化物中的兩種；在所述不銹鋼基材的表面注塑塑料材料，使塑料材料的部分結構嵌在所述蜂窩狀細孔中，形成不銹鋼與塑料的一體化結合體。可選地，所述氧化膜包括特氧化物和鉻氧化物?？蛇x地，所述有機氧化性溶液為質量分數5-20％的檸檬酸與質量分數5-30％的雙氧水的混合溶液；或者，所述有機氧化性溶液為質量分數0.1-5％氯化鉀和質量分數30-80％的醋酸的混合溶液。可選地，所述鈍化處理的溫度為10-60攝氏度，鈍化處理的時間為2-30分鐘?？蛇x地，在鈍化處理后，對不銹鋼基材進行潤孔處理，將不銹鋼基材浸入潤孔劑中，所述潤孔劑為對苯二甲酸、乙二胺四乙酸、對硝基苯磺酸、水溶性氨基酸、乙二胺、三乙醇胺、氨水、氯乙烷、環氧氯丙烷中至少一種。本專利技術的專利技術人發現，在現有技術中，雖然出現了將一些金屬材料與塑料材料注塑復合的技術方案，但是，對于不銹鋼與塑料材料的復合方式，現有技術中并沒有出現改進的、復合可靠性高的技術方案。對于現有的復合方案，采用的加工物料對人體和環境都有危害。因此，本專利技術所要實現的技術任務或者所要解決的技術問題是本領域技術人員從未想到的或者沒有預期到的，故本專利技術是一種新的技術方案。通過以下參照附圖對本專利技術的示例性實施例的詳細描述，本專利技術的其它特征及其優點將會變得清楚。附圖說明被結合在說明書中并構成說明書的一部分的附圖示出了本專利技術的實施例，并且連同其說明一起用于解釋本專利技術的原理。圖1是本專利技術提供的不銹鋼和塑料的結合件的結構示意圖。圖2是本專利技術一種實施方式中提供的蜂窩狀細孔的形貌特征示意圖。圖3是本專利技術提供的不銹鋼基材的表面結構示意圖。具體實施方式現在將參照附圖來詳細描述本專利技術的各種示例性實施例。應注意到：除非另外具體說明，否則在這些實施例中闡述的部件和步驟的相對布置、數字表達式和數值不限制本專利技術的范圍。以下對至少一個示例性實施例的描述實際上僅僅是說明性的，決不作為對本專利技術及其應用或使用的任何限制。對于相關領域普通技術人員已知的技術、方法和設備可能不作詳細討論，但在適當情況下，所述技術、方法和設備應當被視為說明書的一部分。在這里示出和討論的所有例子中，任何具體值應被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制。因此，示例性實施例的其它例子可以具有不同的值。應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步討論。本專利技術提供了一種不銹鋼和塑料的結合件，該結合件包括不銹鋼基材和注塑塑料。如圖1所示，所述不銹鋼基材1的表面上形成有蜂窩狀細孔11，所述蜂窩狀細孔11為納米級的孔洞結構?？蛇x地，所述蜂窩狀細孔11可以只形成在不銹鋼基材1上需要注塑塑料材料2的區域?；蛘?，也可以在不銹鋼基材1的全部表面形成蜂窩狀細孔11。特別地，所述蜂窩狀細孔11的表面上形成有氧化膜12，如圖3所示，所述氧化膜12是經過有機氧化性溶液的鈍化處理形成的?？梢詫⑺霾讳P鋼基材1放置在有機氧化性溶液中，鈍化一定時間后將不銹鋼基材1從有機氧化性溶液中取出，鈍化處理會至少在蜂窩狀細孔11的表面上形成氧化膜12。所述氧化膜12至少包括鐵氧化物、鉻氧化物或鎳氧化物中的兩種。通過對鈍化處理的溫度和時間進行調控，可以調節氧化膜的厚度和成分。在優選的實施方式中，所述氧化膜包括鐵氧化物和鉻氧化物。本專利技術提供的不銹鋼和塑料的結合件具有如下技術效果，首先，經過鈍化處理形成的氧化膜體積發生膨脹，表面形成細微的凹凸面，增加了蜂窩狀細孔的表面粗糙度，在蜂窩狀細孔的基礎上進一步提高了不銹鋼基材與塑料材料的結合作用力。第二，鈍化處理形成的氧化膜是從不銹鋼基材的表面原位氧化生長而成，所述氧化膜與不銹鋼基材之間具有更強的結合力。因此，結合件整體在拉拔或者剪切過程中，不銹鋼基材與塑料材料不易分離、損壞。特別地，原位氧化生長而成的氧化膜相對于使用含有金屬離子的酸溶液或鹽溶液浸漬、烘干形成的氧化層具有明顯的、更強的結合作用力。本專利技術的氧化膜與不銹鋼基材的物理化學結合性更強。而且，本專利技術的氧化膜與上述傳統氧化膜相比，結構更密實，耐腐蝕性更強，這種結構特點保證了塑料本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種不銹鋼和塑料的結合件，其特征在于，所述結合件包括不銹鋼基材，所述不銹鋼基材的表面上形成有蜂窩狀細孔，經過有機氧化性溶液的鈍化處理，所述蜂窩狀細孔的表面上形成有氧化膜，所述氧化膜至少包括鐵氧化物、鉻氧化物或鎳氧化物中的兩種，所述不銹鋼基材上注塑成型有塑料材料，所述塑料材料嵌入所述蜂窩狀細孔中。

【技術特征摘要】
1.一種不銹鋼和塑料的結合件，其特征在于，所述結合件包括不銹鋼基材，所述不銹鋼基材的表面上形成有蜂窩狀細孔，經過有機氧化性溶液的鈍化處理，所述蜂窩狀細孔的表面上形成有氧化膜，所述氧化膜至少包括鐵氧化物、鉻氧化物或鎳氧化物中的兩種，所述不銹鋼基材上注塑成型有塑料材料，所述塑料材料嵌入所述蜂窩狀細孔中。2.根據權利要求1所述的不銹鋼和塑料的結合件，其特征在于,所述有機氧化性溶液為醋酸、植酸、草酸、乳酸、檸檬酸、過氧乙酸、單寧酸、酒石酸、氨三乙酸、焦磷酸、甲酸、乙二胺四乙酸、聚馬來酸、聚丙烯酸、羥基叉二磷酸、乙二胺甲叉磷酸中的至少一種。3.根據權利要求1所述的不銹鋼和塑料的結合件，其特征在于，所述有機氧化性溶液的PH＝1-5。4.根據權利要求1所述的不銹鋼和塑料的結合件，其特征在于，所述氧化膜包括鐵氧化物和鉻氧化物。5.根據權利要求1所述的不銹鋼和塑料的結合件，其特征在于，所述有機氧化性溶液為質量分數5-20％的檸檬酸與質量分數5-30％的雙氧水的混合溶液。6.根據權利要求1所述的不銹鋼和塑料的結合件，其特征在于，所述有機氧化性溶液為質量分數30-80％的醋酸和質量分數0.1-5％氯化鉀的混合溶液。7.根據權利要求1所述的不銹鋼和塑料的結合件，其特征在于，所述蜂窩狀細孔的平均孔徑范圍為10-150nm，所述蜂窩狀細孔從不銹鋼基材的表面向內部延伸的平均深度范圍為10-200nm。8.根據權利要求1所述的不銹鋼和塑料的結合件，其特征在于，所述氧化膜的厚度范圍為1-20nm。9.根據權利要求8所述的不銹鋼和塑料的結合件，其特征在于，所述氧化膜的厚度范圍為10-20nm。10.根據權利要求1所述的不銹鋼和塑料的結合件，其特征在于，所述氧化膜的表面吸附有...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張法亮，董曉佳，王成，張孟軍，劉鴻章，唐紅平，劉利強，
申請(專利權)人：歌爾股份有限公司，
類型：發明
國別省市：山東,37