[发明专利]一种不锈钢和铝合金的复合金属与塑胶结合的化学前处理工艺

权利要求书

1.一种不锈钢和铝合金的复合金属与塑胶结合的化学前处理工艺，其步骤为：

S1在电解溶液A中电解不锈钢和铝合金的复合金属，不锈钢表面生成孔径50-300微米，孔深50-200微米的微孔，铝合金不被腐蚀；

S2在电解溶液B中电解不锈钢和铝合金的复合金属，铝合金表面生成孔径50-300微米，孔深20-50微米的微孔，不锈钢不被腐蚀；

S3在处理液C中浸泡不锈钢和铝合金的复合金属，铝合金微孔表面的微孔孔深扩深至60-200微米，不锈钢不被腐蚀；；

S4在电解溶液D中电解不锈钢和铝合金的复合金属，铝合金微孔表面生成孔径50-100纳米，孔深100-200纳米的纳米孔，且在纳米孔表面形成一层含氮的有机转化膜，不锈钢不被腐蚀。

注塑过程中，熔融的塑胶先进入微孔内，在强压下再进入纳米孔内，且与铝合金微孔表面有机转化膜发生化学键合，形成强有力的结合力和密合性。

2.根据权利要求1所述，电解溶液A是酸性溶液，包含无机酸，有机酸，无机盐，有机高分子化合物，无机酸选自硫酸、盐酸、硝酸、磷酸、氢氟酸、氟硼酸、硼酸、氨基磺酸中的一种或几种，优选硫酸及盐酸；有机酸选自柠檬酸、酒石酸、葡萄糖酸、氨基乙酸、乙醇酸、甲酸、乙酸、丙酸中的一种或几种，优选柠檬酸及酒石酸；无机盐选自硫酸钠、硫酸钾、氯化钠、氯化钾、硝酸钠、硝酸钾、磷酸钠、磷酸钾中的一种或几种，优选硫酸钠及氯化钠；有机高分子化合物选自聚乙二醇、聚乙烯亚胺、聚乙烯醇、聚丙二醇中的一种或几种，优选聚乙二醇及聚乙烯亚胺。

3.根据权利要求1所述，电解溶液B是含无机盐的溶液，溶液呈中性或弱碱性，溶液中包含无机盐、有机唑类，无机盐选自硫酸钠、硫酸钾、氯化钠、氯化钾、硝酸钠、硝酸钾、磷酸钠、磷酸钾中的一种或几种，优选氯化钾及氯化钠；有机唑类包含咪唑、甲基咪唑、苯并三唑、甲基苯并三唑、巯基噻唑、巯基咪唑中的一种或几种，优选咪唑及甲基咪唑。

4.根据权利要求1所述，处理液C是酸性溶液，包含无机酸、有机酸、缓蚀剂，无机酸选自硫酸、盐酸、硝酸、磷酸、氢氟酸、氟硼酸、硼酸、氨基磺酸中的一种或几种，优选盐酸及磷酸；有机酸选自柠檬酸、酒石酸、葡萄糖酸、氨基乙酸、乙醇酸、甲酸、乙酸、丙酸中的一种或几种，优选葡萄糖酸及乙醇酸；缓蚀剂选自硫脲、尿素、六次甲基四胺、多聚磷酸钠、钼酸钠、钨酸钠中的一种或几种，优选硫脲及六次甲基四胺。

5.根据权利要求1所述，电解溶液D是弱碱性溶液，溶液中包含有机碱、无机盐，有机碱选自单乙醇胺、二乙醇胺、四甲基氢氧化铵、乙二胺、水合联氨中的一种或几种，优选单乙醇胺及二乙醇胺，无机盐选自碳酸钠、碳酸钾、硫酸钠、硫酸钾、氯化钠、氯化钾、硝酸钠、硝酸钾、磷酸钠、磷酸钾中的一种或几种，优选碳酸钠及碳酸钾。

6.根据权利要求1所述，步骤S1电解所用的电压为2-10V，温度为15-25摄氏度，时间7-15分钟；步骤S2电解所用的电压5-20V，温度为15-25摄氏度，时间40-120秒；步骤S4电解所用的电压为20-40V，温度为60-80摄氏度，时间10-20分钟。

7.根据权利要求1所述，本工艺特征是处理不锈钢和铝合金的复合金属，通过四个步骤在复合金属的不锈钢表面形成微孔，在铝合金表面形成微孔及纳米孔。除复合金属，对不锈钢或铝合金单一金属，本工艺的分步骤均可适用。

8.根据权利要求1所述，本工艺处理的不锈钢和铝合金的复合金属多孔表面对各种塑胶均有较好的结合力，包含ABS塑胶，PPS塑胶，PPSU塑胶，PBT塑胶，PAEK塑胶，PA塑胶，PC塑胶，LCP塑胶等。

9.如权利要求1所述，不锈钢和铝合金的复合金属是指金属基固相结合形成的复合金属，包括轧制法、铸造发、爆炸法、扩散焊接法、超声焊接法、反向凝固法、浇铸复合法、电磁连铸法、液-固相铸轧法等制作的复合金属。对不锈钢和铝合金通过简单的铆接形成的复合金属件，本工艺均可适用。

10.如权利要求2，3所述，聚乙二醇分子量优选6000-10000，聚乙烯亚胺分子量优选10000-20000。