一種包含非晶合金材料的復(fù)合件的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種包含非晶合金材料的復(fù)合件，由非晶合金層、PVD鍍層與塑膠材料層依次相接組成，其中PVD鍍層不進(jìn)行封孔處理。本實(shí)用新型具體為一種非晶合金與塑膠材料的復(fù)合件，先在非晶合金表面進(jìn)行PVD，然后利用模內(nèi)嵌件注塑工藝，將非晶合金與塑膠材料制成所述復(fù)合件。制成的復(fù)合件不僅擁有非晶合金的優(yōu)異力學(xué)性能，同時(shí)還減輕了非晶合金的重量，使復(fù)合件相比起非晶合金制件更為輕薄，而且該復(fù)合件中非晶合金與塑膠材料的結(jié)合性能好，可以作為整體材料使用。
【專利說明】
一種包含非晶合金材料的復(fù)合件
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種包含非晶合金材料的復(fù)合件，具體涉及一種包含非晶合金材料與塑膠材料的復(fù)合件。
【背景技術(shù)】
[0002]非晶合金材料是目前金屬材料領(lǐng)域熱門研究方向之一。非晶合金由于其微觀結(jié)構(gòu)上的短程有序長程無序這一特點(diǎn)，使得其與傳統(tǒng)晶體合金材料相比，具有優(yōu)良的力學(xué)性能、抗腐蝕能力和化學(xué)活性，進(jìn)而在軍事工業(yè)、航空航天工業(yè)、醫(yī)療器械行業(yè)、3C產(chǎn)品領(lǐng)域都具有極為廣闊的應(yīng)用前景。
[0003]在電子產(chǎn)品構(gòu)件制造領(lǐng)域中，越來越傾向于利用非晶合金材料取代傳統(tǒng)的金屬材料以取得更為優(yōu)異的功能。如，利用硬度更高的非晶合金材料取代硬度低的鋁合金、鎂合金，利用成型性更好的非晶合金材料取代不銹鋼。許多知名電子設(shè)備廠商已有意向選擇非晶合金材料制成筆記本電腦、手機(jī)、平板電腦等產(chǎn)品的外殼或者其他部件，然而在實(shí)際應(yīng)用過程中發(fā)現(xiàn)，完全使用非晶合金制成3C產(chǎn)品的構(gòu)件也存在問題，主要有以下幾點(diǎn):
[0004]1、當(dāng)制成的部件較大時(shí)，完全由非晶合金制成會(huì)造成制品重量大，與目前市場上流行的輕薄化產(chǎn)品的趨勢不符。
[0005]2、非晶合金由于性質(zhì)穩(wěn)定，表面處理工藝難度大，很難有多樣化的選擇。
[0006]3、在某些電子產(chǎn)品中，還需要金屬部件與塑膠部件良好結(jié)合，這一點(diǎn)，純非晶合金難以做到。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了解決所述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種包含非晶合金材料的復(fù)合件，具體為一種非晶合金與塑膠材料的復(fù)合件，先在非晶合金表面進(jìn)行PVD，然后利用模內(nèi)嵌件注塑工藝，將非晶合金與塑膠材料制成所述復(fù)合件。制成的復(fù)合件不僅擁有非晶合金的優(yōu)異力學(xué)性能，同時(shí)還減輕了非晶合金的重量，使復(fù)合件相比起非晶合金制件更為輕薄，而且該復(fù)合件中非晶合金與塑膠材料的結(jié)合性能好，可以作為整體材料使用。
[0008]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
[0009]PVDCPhysical Vapor Deposit1n)是指在真空條件下，采用低電壓、大電流等電弧放電技術(shù)，利用氣體放電使靶材蒸發(fā)并使被蒸發(fā)物質(zhì)與氣體都發(fā)生電離，利用電場的加速作用，使被蒸發(fā)物質(zhì)及其反應(yīng)產(chǎn)物沉積在工件上的工藝過程。PVD工藝往往用于金屬材料表面處理，以保護(hù)金屬材料不被腐蝕或者對金屬材料表面進(jìn)行裝飾。PVD工藝結(jié)束后，其鍍層中都會(huì)存在有大量的微米量級(jí)的微觀孔隙，在傳統(tǒng)技術(shù)中，經(jīng)過PVD處理后的金屬表面，往往還需要采用封孔劑對PVD鍍層進(jìn)行封孔，以免環(huán)境中的水汽等腐蝕介質(zhì)通過鍍層孔隙到達(dá)金屬材料基體。
[0010]本實(shí)用新型提供一種包含非晶合金材料的復(fù)合件，由非晶合金層、PVD鍍層與塑膠材料層依次相接組成，其中PVD鍍層不進(jìn)行封孔處理。PVD鍍層一旦不進(jìn)行封孔處理，則表面會(huì)存在大量的微米量級(jí)的微觀孔隙。本實(shí)用新型利用PVD工藝鍍層的特性，將經(jīng)過PVD處理且表面不進(jìn)行封孔的非晶合金置于模具中，再通過模內(nèi)嵌件注塑工藝，將經(jīng)過PVD處理的非晶合金與塑膠材料注塑一體成型。注塑過程中，選用流動(dòng)性好、表面活性高的塑膠原料，如PC、ABS或者PC/ABS，所選取的塑膠原料在模具中熔融后填充至PVD鍍層的微觀孔隙中，再加上注塑過程的加壓加熱，宏觀上使非晶合金與塑膠材料緊密結(jié)合在一起。
[0011 ] 上述PVD鍍層厚度為2.4-5.6μπι，進(jìn)一步優(yōu)選為2.8-5.Sym13PVD工藝制備的鍍層厚度大于0.Ιμπι，但一般不超過6μπι。本發(fā)明的發(fā)明人在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，若PVD制備的鍍層厚度過薄，小于2.4μπι，則非晶合金與塑膠材料的結(jié)合力就會(huì)變差，兩者之間易產(chǎn)生空隙，而一旦PVD鍍層超過5.6μπι，鍍層本身會(huì)產(chǎn)生過多的裂紋，該P(yáng)VD鍍層則易鼓泡、剝落，都不利于復(fù)合件的成型。在實(shí)踐中得以驗(yàn)證，2.8-5.2μπι是PVD鍍層最適宜的厚度。
[0012]上述PVD鍍層選用氮化鈦鍍層、氮化鋯鍍層、純鋁鍍層、純鋯鍍層中的一種。上述非晶合金層可選用鋯基非晶合金、銅基非晶合金、鎳基非晶合金、鎂基非晶合金中的一種。
[0013]相比氮化鈦、氮化鋯鍍層硬度高，使用PVD純鋁、純鋯的鍍層則孔隙率更高，即宏觀表面為非晶合金與塑膠材料結(jié)合力更好。尤其選用純鋁的PVD鍍層時(shí)，效果最好。
[0014]在實(shí)踐中還發(fā)現(xiàn)，塑膠材料層的厚度不宜過厚，否則在復(fù)合件的使用過程中塑膠材料層易剝落，邊角易翹曲，而塑膠材料層過薄則達(dá)不到減輕制件重量的使用效果。所以，控制所述塑膠材料層的厚度不超過非晶合金層厚度的65%，再進(jìn)一步優(yōu)選，所述塑膠材料層的厚度為非晶合金層厚度的15-35%可達(dá)到最佳效果。
[0015]本實(shí)用新型具有如下有益效果:
[0016]1、本實(shí)用新型中通過加設(shè)PVD層，通過模內(nèi)注塑工藝，將非晶合金與塑膠材料復(fù)合，制成復(fù)合件，使復(fù)合件不僅具有好的力學(xué)性能，同時(shí)還能減輕非晶合金件的重量。
[0017]2、本實(shí)用新型中的復(fù)合件一側(cè)為塑膠材料，可進(jìn)行多樣化的表面處理。
[0018]3、本實(shí)用新型復(fù)合件中的非晶合金層與塑膠材料層結(jié)合力好，可作為一體化材料進(jìn)行使用。
【附圖說明】
[0019]圖1為本實(shí)用新型中復(fù)合件的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)及使用方法進(jìn)行詳細(xì)的說明。
[0021]實(shí)施例中提供的包含有非晶合金材料的復(fù)合件，由非晶合金層103、PVD鍍層102、塑膠材料層101組成。由于PVD鍍層厚度與非晶合金層、塑膠材料層厚度差異大，在附圖中將PVD鍍層厚度放大以便清楚顯示其存在，附圖中PVD鍍層與其他材料層的厚度比例不作為真實(shí)比例的依照。
[0022]本發(fā)明的發(fā)明人使用鋯基非晶合金材料作為非晶合金層的材料，優(yōu)選Zr-T1-Cu-N1-Be五元合金體系，Zr-T1-Cu-N1-Be是錯(cuò)基非晶合金中典型的合金組成，該體系中組元的原子尺寸差別大，合金體系的混亂程度高、表面能高，與塑膠材料的結(jié)合力好。在復(fù)合件中使用的塑膠材料層原料優(yōu)選為PC、ABS或者PC/ABSJC與ABS不僅性能好強(qiáng)度高，同時(shí)流動(dòng)性好、表面活性高，也易于進(jìn)行后續(xù)的表面加工。尤其選用PC與ABS的共聚物和混合物作為塑膠材料層的原料時(shí)，極易通過PVD鍍層與非晶合金層復(fù)合，結(jié)合能力非常好。
[0023]實(shí)施例中采用Zr51.2Τ?10.8Cu8.5Ni7Bel9.5合金配方的非晶合金與PC/ABS塑膠材料層進(jìn)行復(fù)合。
[0024]制備復(fù)合件的工藝步驟如下:
[0025]1、將上述配方的非晶合金進(jìn)行真空鑄造，制備出所需非晶合金制件；
[0026]2、將非晶合金制件需要與塑膠材料項(xiàng)復(fù)合的一側(cè)進(jìn)行PVD處理，使用現(xiàn)有技術(shù)中常用的PVD工藝即可，在此不加贅述；
[0027]將上述非晶合金制件表面利用PVD工藝分別制備出2.5μπι、3.8μπι、4.4μπι、5.2μπι的氮化鈦鍍層、氮化鋯鍍層、純鋁鍍層、純鋯鍍層；
[0028]3、將上述非晶合金制件置于模具中，利用模內(nèi)注塑的工藝方法，在非晶合金制件上進(jìn)行ABS塑膠材料的注塑，得到所需復(fù)合件，其中非晶合金層厚度為9mm，ABS層厚度為3mm ο
[0029]制備出的復(fù)合件中，包含有3.8μπι和4.4μπι純鋁、純鋯PVD鍍層的復(fù)合件非晶合金層與塑膠材料層的結(jié)合力最佳。包含有氮化鈦鍍層、氮化鋯鍍層的復(fù)合件硬度更佳。
[0030]利用本實(shí)用新型中提供的技術(shù)方案，還可制備出兩側(cè)都是塑膠材料層、中間包裹非晶合金層的復(fù)合件。
[0031]最后需要說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案而非對其進(jìn)行限制，盡管參照較佳實(shí)施例對本實(shí)用新型實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解依然可以對本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而這些修改或者等同替換亦不能使修改后的技術(shù)方案脫離本實(shí)用新型實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種包含非晶合金材料的復(fù)合件，其特征在于:由非晶合金層、PVD鍍層與塑膠材料層依次相接組成，其中PVD鍍層不進(jìn)行封孔處理。2.如權(quán)利要求1所述復(fù)合件，其特征在于:所述PVD鍍層厚度為2.4-5.6μπι。3.如權(quán)利要求2所述復(fù)合件，其特征在于:所述PVD鍍層厚度為2.8-5.2μπι。4.如權(quán)利要求1所述復(fù)合件，其特征在于:所述PVD鍍層為氮化鈦鍍層、氮化鋯鍍層、純鋁鍍層、純鋯鍍層中的一種。5.如權(quán)利要求1所述復(fù)合件，其特征在于:所述非晶合金層為鋯基非晶合金、銅基非晶合金、鎳基非晶合金、鎂基非晶合金中的一種。6.如權(quán)利要求1所述復(fù)合件，其特征在于:所述塑膠材料為PC、ABS或者PC/ABS。7.如權(quán)利要求1所述復(fù)合件，其特征在于:所述塑膠材料層的厚度不超過非晶合金層厚度的65%。8.如權(quán)利要求7所述復(fù)合件，其特征在于:所述塑膠材料層的厚度為非晶合金層厚度的15-35%。9.如權(quán)利要求1所述復(fù)合件，其特征在于:復(fù)合件制備中，利用模內(nèi)嵌件注塑工藝，將經(jīng)過PVD的非晶合金與塑膠材料注塑一體成型。
【文檔編號(hào)】B32B15/082GK205668422SQ201620550378
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年6月8日
【發(fā)明人】朱旭光
【申請人】東莞市逸昊金屬材料科技有限公司