[发明专利]具有不锈钢材料与塑料材料的复合结构及其制造方法

说明书

本发明提供一种具有不锈钢材料与塑料材料的复合结构及其制造方法。制造方法包含：将不锈钢工件置入电解液中进行阳极氧化步骤以使得不锈钢工件被氧化而形成第一腐蚀面；将具有第一腐蚀面的不锈钢工件置入蚀刻液中进行化学蚀刻步骤以使得第一腐蚀面被蚀刻而形成第二腐蚀面；以及，通过注塑成型步骤，将塑料层结合在不锈钢工件的第二腐蚀面上以形成复合结构。第二腐蚀面具有尺寸为介于50至300纳米之间的多个纳米结构。蚀刻液包含浓度介于50至200克/升之间的蚀刻剂以及余量的水，且蚀刻剂包含60至80重量％的硫酸、10至30重量％的硫酸铁以及5至15重量％的硫酸亚铁。借此，本发明能通过不锈钢工件上的纳米结构，改良不锈钢材料与塑料材料之间的结合力。

技术领域

本发明涉及一种复合结构及其制造方法，特别是涉及一种具有不锈钢材料与塑料材料的复合结构及其制造方法。

背景技术

在移动电子设备领域，尤其是在智能穿戴设备领域，不锈钢材料具有诸多优点而成为这些领域所欲积极发展与应用的材料之一。具体来说，不锈钢材料一般可被与塑料材料相互结合而形成智能穿戴设备的组件。

在不锈钢材料以及塑料材料两种不同特性的材料时，现有技术一般是利用卡扣结构或是螺栓结构等结构上的设计来将两种材料彼此结合。然而，如此一来，将会增加制造成本并提高产品结构的复杂性，进而影响产品的美观。因此，仍有需要发展出新的技术，以在不使用额外的固定结构下，通过对材料的表面进行处理而提升不同材料之间的结合力，以确保产品的质量。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的其中一实施例所提供的解决方案是，提供一种具有不锈钢材料与塑料材料的复合结构的制造方法，其包含：将一不锈钢工件置入一电解液中进行一阳极氧化步骤，以使得所述不锈钢工件被氧化而形成一第一腐蚀面；将具有所述第一腐蚀面的所述不锈钢工件置入一蚀刻液中进行一化学蚀刻步骤，以使得所述第一腐蚀面被蚀刻而形成一第二腐蚀面，其中，所述第二腐蚀面具有尺寸为介于50至300纳米之间的多个纳米结构；以及通过一注塑成型步骤，将一塑料层结合在所述不锈钢工件的所述第二腐蚀面上，以形成所述复合结构。所述蚀刻液包含浓度介于50至200克/升之间的一蚀刻剂以及余量的水，且所述蚀刻剂包含60至80重量％的硫酸、10至30重量％的硫酸铁以及5至15重量％的硫酸亚铁。

优选地，所述蚀刻液的温度是介于55至70℃之间，且所述化学蚀刻步骤的时间为5至20分钟。

优选地，所述电解液包含浓度介于100至200克/升之间的硫酸以及余量的水，且所述阳极氧化步骤的时间为5至20分钟。

优选地，多个所述纳米结构构成一蜂窝状多孔结构或是一多面体层叠结构。

优选地，所述不锈钢工件是由SUS304不锈钢或是SUS316不锈钢所形成。

优选地，所述塑料层是由聚对苯二甲酸丁二酯、聚苯硫醚、聚酰胺、聚醚醚酮以及热塑性聚胺基甲酸酯之中的至少一种所形成。

优选地，具有所述第二腐蚀面的所述不锈钢工件与所述塑料层之间的结合强度是介于20至40MPa/cm²之间。

优选地，所述注塑成型步骤还进一步包含：将一成型模具加热至介于140至200℃之间的温度。

为了解决上述问题，本发明的另外一实施例所提供的解决方案是，提供一种具有不锈钢材料与塑料材料的复合结构，所述复合结构是由如上所述的制造方法所制成，其中，具有所述第二腐蚀面的所述不锈钢工件与所述塑料层之间的结合强度是介于20至40MPa/cm²之间。

为了解决上述问题，本发明的另外再一实施例所提供的解决方案是，提供一种蚀刻组成物，所述蚀刻组成物用于上述复合结构的制造方法，其中，所述蚀刻组成物包含浓度介于50至200克/升之间的一蚀刻剂以及余量的水，且所述蚀刻剂包含60至80重量％的硫酸、10至30重量％的硫酸铁以及5至15重量％的硫酸亚铁。