CN112659456A - 金属基复合件及其制造方法、终端壳体 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种金属基复合件及其制造方法、终端壳体。金属基复合件的制造方法包括：获取复合金属基体，包括连接的第一金属基体和第二金属基体，第一金属基体与第二金属基体的材料不同。将复合金属基体置于酸性溶液中，同时对第一金属基体和第二金属基体分别施加不同的电压，使第一金属基体的表面形成第一纳米孔，以及使第二金属基体的表面形成第二纳米孔。将非金属材料注塑于第一纳米孔及第二纳米孔中，得到金属基复合件。该制造方法能够同步对包括至少两种金属基体的复合金属基体进行纳米孔处理，操作简单，利于节省制造成本。

Description

金属基复合件及其制造方法、终端壳体

技术领域

本公开涉及复合材料技术领域，尤其涉及一种金属基复合件及其制造方法、终端壳体。

背景技术

金属材料的终端壳体可提升终端设备的外观美观效果，为了避免金属材料干扰终端设备的射频通信性能，通常采用纳米成型技术(Nano Molding Technology，NMT)在金属基体的特定位置填充非金属材料，纳米成型技术可有效地增加金属基体与非金属材料之间的连接力。为了追求终端壳体的美观等性能，终端壳体可设计为包括至少两种金属基体，但是采用纳米成型技术不能同步处理不同的金属基体。

发明内容

本公开提供了一种改进的金属基复合件及其制造方法、终端壳体。

本公开的一个方面提供一种金属基复合件的制造方法，所述制造方法包括：

获取复合金属基体，包括连接的第一金属基体和第二金属基体，所述第一金属基体与所述第二金属基体的材料不同；

将所述复合金属基体置于酸性溶液中，同时对所述第一金属基体和所述第二金属基体分别施加不同的电压，使所述第一金属基体的表面形成第一纳米孔，以及使所述第二金属基体的表面形成第二纳米孔；

将非金属材料注塑于所述第一纳米孔及所述第二纳米孔中，得到所述金属基复合件。

可选地，所述第一金属基体的导电率小于所述第二金属基体的导电率，所述同时对所述第一金属基体和所述第二金属基体分别施加不同的电压，包括：

对所述第一金属基体施加第一电压，同时对所述第二金属基体施加第二电压，所述第一电压大于所述第二电压。

可选地，所述第一电压的范围为40V-120V；所述第二电压的范围为10V-30V。

可选地，所述第一纳米孔的孔径范围与所述第二纳米孔的孔径范围相同。

可选地，所述第一纳米孔的孔径范围为30nm-60nm。

可选地，所述酸性溶液包括盐酸、氢氟酸、氟化氢铵溶液中的至少一种；和/或

将所述复合金属基体置于所述酸性溶液中的处理时间范围为13min-17min，处理温度范围为57℃-63℃。

可选地，所述获取复合金属基体，包括：

获取所述第一金属基体和所述第二金属基体；

通过焊接、铆接、绑定中的至少一种方式使所述第一金属基体与所述第二金属基体连接，得到所述复合金属基体。

可选地，所述将所述复合金属基体置于酸性溶液中之前，所述制造方法还包括：

对所述复合金属基体进行脱脂处理；

将经所述脱脂处理后的所述复合金属基体置于酸蚀剂中进行酸蚀处理，使所述第一金属基体的表面形成第一基础纳米孔，以及使所述第二金属基体的表面形成第二基础纳米孔，所述第一纳米孔形成于所述第一基础纳米孔上，所述第二纳米孔形成于所述第二基础纳米孔上。

可选地，所述将非金属材料注塑于所述第一纳米孔及所述第二纳米孔中之前，所述方法还包括：

采用47℃-53℃的去离子水清洗形成所述第一纳米孔和所述第二纳米孔的所述复合金属基体，并进行烘干处理。

可选地，所述第一金属基体包括钛合金或不锈钢，所述第二金属基体包括铝合金或不锈钢；和/或

所述非金属材料包括塑料及玻璃中的至少一种。

本公开的另一个方面提供一种金属基复合件，所述金属基复合件通过上述提及的任一种所述的金属基复合件的制造方法制造得到。

本公开的另一个方面提供一种终端壳体，包括上述提及的金属基复合件。

本公开实施例提供的金属基复合件的制造方法、金属基复合件及终端壳体具有至少以下有益效果：

本公开实施例提供的金属基复合件的制造方法，将复合金属基体置于酸性溶液中后，通过对第一金属基体和第二金属基体分别施加不同的电压，能够同时使第一金属基体的表面形成第一纳米孔，以及使第二金属基体的表面形成第二纳米孔，该制造方法能够同步对包括至少两种金属基体的复合金属基体进行纳米孔处理，操作简单，利于节省制造成本。

本公开实施例提供的金属基复合件及终端壳体，通过上述制造方法使得第一金属基体的表面形成第一纳米孔，第二金属基体的表面形成第二纳米孔，以与非金属材料牢固连接。并且，金属基复合件及终端壳体能够展现第一金属基体和第二金属基体的金属质感，提升用户的视觉体验。

附图说明

图1所示为本公开根据一示例性实施例示出的金属基复合件的制造方法流程图；

图2所示为本公开根据一示例性实施例示出的金属基复合件的俯视图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。除非另作定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开说明书以及权利要求书中使用的“第一”“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。除非另行指出，“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。

在本公开说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

目前，为了满足终端壳体的外观美观要求，终端壳体包括两种金属基体，比如铝合金与钛合金、铝合金与不锈钢、不锈钢与钛合金等。并且，为了满足终端设备的射频通信性能，需要将金属基体的某些部分掏空填充非金属材料。而为了增加金属基体与非金属材料之间的连接力，需要对金属基体进行纳米成型处理。一些实施例中，在纳米成型技术中，对同一种金属基体进行T处理、B处理、C处理、HK处理、E处理、PMH处理、TRI处理等，以使金属基体的表面形成纳米孔。其中，T处理、B处理、C处理、HK处理、E处理、PMH处理、TRI处理的处理方式不同，分别用于处理不同材料的金属基体。那么，采用上述任一种处理方式同步处理连接到一起的至少两种金属基体，则不容易使两种金属基体的表面均形成纳米孔。

为了解决上述问题，本公开实施例提供了一种金属基复合件的制造方法，包括：获取复合金属基体，包括连接的第一金属基体和第二金属基体，第一金属基体与第二金属基体的材料不同。将复合金属基体置于酸性溶液中，同时对第一金属基体和第二金属基体分别施加不同的电压，使第一金属基体的表面形成第一纳米孔，以及使第二金属基体的表面形成第二纳米孔。将非金属材料注塑于第一纳米孔及第二纳米孔中，得到金属基复合件。

本公开实施例提供的金属基复合件的制造方法，将复合金属基体置于酸性溶液中后，通过对第一金属基体和第二金属基体分别施加不同的电压，能够同时使第一金属基体的表面形成第一纳米孔，以及使第二金属基体的表面形成第二纳米孔，该制造方法能够同步对包括至少两种金属基体的复合金属基体进行纳米孔处理，操作简单，利于节省制造成本。

图1所示为本公开根据一示例性实施例示出的金属基复合件的制造方法流程图，该制造方法包括步骤101至步骤103。

在步骤101中、获取复合金属基体，包括连接的第一金属基体和第二金属基体，第一金属基体与第二金属基体的材料不同。通过第一金属基体与第二金属基体的配合，使复合金属件能够展现出不同的金属美感，利于提升用户的视觉体验。

在一些实施例中，获取复合金属基体，包括：

获取第一金属基体和第二金属基体。第一金属基体可以包括钛合金或不锈钢，第二金属基体可以包括铝合金或不锈钢。可根据设计要求(比如终端壳体的射频设计要求)采用计算机数控技术(Computerized Numerical Control，CNC)在第一金属基体和第二金属基体上加工出待处理的区域。

可以通过焊接、铆接、绑定中的至少一种方式使第一金属基体与第二金属基体连接，得到复合金属基体。这些连接方式简单，且连接力度强。示例性地，第一金属基体包括金属框，第二金属基体包括金属板，第一金属基体焊接于第二金属基体的周缘。示例性地，第一金属基体和第二金属基体均为片状结构，第一金属基体与第二金属基体面与面焊接连接。示例性地，第一金属基体通过铆钉铆接于第二金属基体。在本公开实施例中，第一金属基体的数目可以为一个或多个，第二金属基体的数目可以为一个或多个。

需要说明的是，本公开实施例提供的复合金属基体包括第一金属基体和第二金属基体仅为示例性阐述，本公开实施例适用于制造包括至少两种金属基体的金属基复合件。

在步骤102中、将复合金属基体置于酸性溶液中，同时对第一金属基体和第二金属基体分别施加不同的电压，使第一金属基体的表面形成第一纳米孔，以及使第二金属基体的表面形成第二纳米孔。一些实施例中，在酸性溶液中对第一金属基体和第二金属基体分别施加不同的电压，使第一金属基体和第二金属基体分别在不同电压条件下进行电化学腐蚀，进而能够使第一金属基体的表面形成第一纳米孔，第二金属基体的表面形成第二纳米孔。

在一些实施例中，酸性溶液包括盐酸、氢氟酸、氟化氢铵溶液中的至少一种。示例性地，酸性溶液包括质量分数为3％-30％的盐酸。示例性地，酸性溶液包括质量分数为5％-30％的氢氟酸。一些实施例中，这些酸性溶液配合所加载的电压能够高效地对第一金属基体和第二金属基体进行电化学腐蚀处理，以形成纳米孔，利于工业化生产。

在一些实施例中，将复合金属基体置于酸性溶液中的处理时间范围为13min-17min，比如可以为13min、14min、14min50s、14min55s、15min、15min5s、15min10s、16min、17min等，处理温度范围为57℃-63℃，比如可以为57℃、58℃、59℃、60℃、61℃、62℃、63℃等。可以理解的是，对复合金属基体加载电压的时间范围也为13min-17min。一些实施例中，通过上述处理时间和处理温度，能够在节省能耗的前提下使第一金属基体的表面形成第一纳米孔，第二金属基体的表面形成第二纳米孔。

在一些实施例中，第一金属基体的导电率小于第二金属基体的导电率，对第一金属基体施加第一电压，同时对第二金属基体施加第二电压，第一电压大于第二电压。如此，能够使导电率较小的第一金属基体的表面形成第一纳米孔。在一些实施例中，第一电压的范围为40V-120V，比如可以为40V、45V、50V、55V、60V、65V、70V、75V、80V、85V、90V、95V、100V、105V、110V、115V、120V等。第二电压的范围为10V-30V，比如可以为10V、15V、20V、25V、30V等。如此，使所形成的第一纳米孔的孔径范围以及第二纳米孔的孔径范围适宜，并能够与非金属材料牢固连接。

在本公开实施例中，第一纳米孔的孔径范围与第二纳米孔的孔径范围可以相同，或者不同，根据实际设计要求调整第一电压和第二电压即可。在一些实施例中，第一纳米孔的孔径范围与第二纳米孔的孔径范围相同。第一纳米孔的孔径范围可以为30nm-60nm，第二纳米孔的孔径范围可以为30nm-60nm，比如可以为30nm、35nm、40nm、45nm、50nm、55nm、60nm等。一些实施例中，上述孔径范围的第一纳米孔和第二纳米孔能够有效地与非金属材料连接，且使金属基复合件的外观美观。

在一些实施例中，第一金属基体包括钛合金，第一电压的范围为40V-120V。第二金属基体包括铝合金，第二电压的范围为10V-30V。如此，能够使钛合金的表面有效地形成第一纳米孔，铝合金的表面有效地形成第二纳米孔。

在步骤103中、将非金属材料注塑于第一纳米孔及第二纳米孔中，得到金属基复合件。需要说明的是，在注塑过程中，第一纳米孔所在的第一金属基体的表面以及第二纳米孔所在的第二金属基体的表面也与非金属材料连接。

在本公开实施例中，非金属材料包括塑料及玻璃中的至少一种。一些实施例中，通过塑料及玻璃与复合金属基体配合，使金属基复合件具有美观、质量轻化、耐磨损、防摔等特点。示例性地，非金属材料包括聚苯硫醚(Polyphenylene Sulfide，PPS)、聚酰胺(Polyamide Resin，PA，又称尼龙)、玻璃纤维(Glass Fiber，GF)或聚对苯二甲酸丁二醇酯(Polybutylene Terephthalate，PBT)。这些非金属材料能够有效地与第一纳米孔和第二纳米孔连接，使金属基复合件能够满足射频通信性能，且外观美观。

在一些实施例中，在步骤102之前，金属基复合件的制造方法还包括：

将复合金属基体置于温度为45℃-55℃的C-4000脱脂剂中浸泡85s-95s，然后用蒸馏水清洗至少两次，进行初次脱脂处理，以将复合金属基体表面的油脂脱除。

再次采用脱脂剂对复合金属基体进行脱脂处理，以除去复合金属基体表面的油脂等污物。在一些实施例中，脱脂剂包括浓度范围为40g/L-60g/L的氢氧化钠，比如，氢氧化钠的浓度可以为40g/L、43g/L、45g/L、47g/L、50g/L、53g/L、55g/L、57g/L、60g/L等。然后用清水清洗至少两次，以将附着于复合金属基体表面的氢氧化钠清洗掉。

将经脱脂处理后的复合金属基体置于酸蚀剂中进行酸蚀处理，使第一金属基体的表面形成第一基础纳米孔，以及使第二金属基体的表面形成第二基础纳米孔，第一纳米孔形成于第一基础纳米孔上，第二纳米孔形成于第二基础纳米孔上。需要说明的是，通过步骤102对第一基础纳米孔进行扩孔处理，形成第一纳米孔，对第二基础纳米孔进行扩孔处理，形成第二纳米孔。

在一些实施例中，酸蚀剂包括质量分数范围为3％-50％的硝酸和质量分数范围为5％-30％的氢氟酸。比如，硝酸的质量分数可以为3％、8％、10％、15％、18％、20％、25％、28％、30％、35％、38％、40％、45％、48％、50％等。氢氟酸的质量分数可以为5％、8％、10％、13％、17％、20％、23％、28％、30％等。如此，能够有效去除第一金属基体及第二金属基体表面的碱性物质和氧化膜，使第一金属基体的表面形成第一基础纳米孔，使第二金属基体的表面形成第二基础纳米孔，且该酸蚀剂容易获取。

在一些实施例中，酸蚀剂的温度为37℃-43℃，比如可以为37℃、38℃、39℃、40℃、41℃、42℃、43℃等。在一些实施例中，复合金属基体在酸蚀剂中的处理时间为117s-123s，比如可以为117s、119s、120s、123s等。如此设置酸蚀剂的温度及酸蚀的处理时间，利于有效控制形成的第一基础纳米孔和第二基础纳米孔的孔径范围。

在一些实施例中，第一基础纳米孔的孔径范围为80nm-100nm，第二基础纳米孔的孔径范围为80nm-100nm。比如，第一基础纳米孔和第二基础纳米孔的孔径可以为80nm、83nm、85nm、87nm、90nm、93nm、95nm、97nm、100nm等。

在一些实施例中，在步骤103之前，金属基复合件的制造方法还包括：

采用47℃-53℃的去离子水清洗形成第一纳米孔和第二纳米孔的复合金属基体，并进行烘干处理。其中，去离子水的温度可以47℃、48℃、49℃、50℃、51℃、52℃、53℃等。如此，能够有效地将第一纳米孔和第二纳米孔内的酸性物质清洗干净，利于非金属材料与第一纳米孔及第二纳米孔的牢固连接。在一些实施例中，对复合金属基体进行清洗的时间为25s-35s，比如可以为25s、27s、29s、30s、33s、35s等。

本公开实施例提供的金属基复合件的制造方法，将复合金属基体置于酸性溶液中后，通过对第一金属基体和第二金属基体分别施加不同的电压，能够同时使第一金属基体的表面形成第一纳米孔，以及使第二金属基体的表面形成第二纳米孔，该制造方法能够同步对包括至少两种金属基体的复合金属基体进行纳米孔处理，操作简单，利于节省制造成本。

本公开一些实施例还提供了一种金属基复合件，通过上述提及的任一种金属基复合件的制造方法制造得到。

图2所示为本公开根据一示例性实施例示出的金属基复合件的俯视图。参考图2，金属基复合件包括第一金属基体210、第二金属基体220、非金属体230。其中，第一金属基体210的表面形成有第一纳米孔，第二金属基体220的表面形成有第二纳米孔，通过将非金属材料注塑于第一纳米孔和第二纳米孔后，形成非金属体230。非金属体230能够牢固地连接于第一纳米孔及第二纳米孔中。

本公开实施例提供的金属基复合件，通过上述制造方法使得第一金属基体210的表面形成第一纳米孔，第二金属基体220的表面形成第二纳米孔，第一纳米孔和第二纳米孔利于非金属体230与复合金属基体之间的牢固连接。该金属基复合件容易制造，且能够展现第一金属基体210和第二金属基体220的金属质感，利于提升用户的视觉体验。此外，通过复合金属基体与非金属体230配合，还使金属复合件具有质量轻化、耐磨损、防摔等特点。

本公开一些实施例还提供了一种终端壳体，包括上述提及的金属基复合件，或者通过对上述提及的金属基复合件加工得到。

本公开实施例提供的终端壳体包括但不限于：手机的壳体、平板电脑的壳体、iPad的壳体、数字广播终端的壳体、消息收发设备的壳体、游戏控制台的壳体、医疗设备的壳体、健身设备的壳体、个人数字助理的壳体、智能可穿戴设备的壳体、智能电视的壳体等。

在一些实施例中，终端壳体包括中框及外壳。

本公开实施例提供的终端壳体，通过使第一金属基体的表面形成第一纳米孔，第二金属基体的表面形成第二纳米孔，第一纳米孔和第二纳米孔利于非金属材料与复合金属基体之间的牢固连接。而且由于该金属基复合件包括第一金属基体和第二金属基体，这使金属基复合件能够展现不同的金属质感，利于提升用户的视觉体验。此外，该终端壳体还具有质量轻化、耐磨损、防摔等特点。

对于金属基复合件、终端壳体的实施例而言，由于其基本对应于制造方法的实施例，所以相关之处参见金属基复合件的制造方法的实施例的部分说明即可。金属基复合件、终端壳体的实施例和金属基复合件的制造方法的实施例互为补充。

本公开上述各个实施例，在不产生冲突的情况下，可以互为补充。

以上所述仅为本公开的较佳实施例而已，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开保护的范围之内。

Claims (12)

1.一种金属基复合件的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括：

获取复合金属基体，包括连接的第一金属基体和第二金属基体，所述第一金属基体与所述第二金属基体的材料不同；

将所述复合金属基体置于酸性溶液中，同时对所述第一金属基体和所述第二金属基体分别施加不同的电压，使所述第一金属基体的表面形成第一纳米孔，以及使所述第二金属基体的表面形成第二纳米孔；

将非金属材料注塑于所述第一纳米孔及所述第二纳米孔中，得到所述金属基复合件。

2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述第一金属基体的导电率小于所述第二金属基体的导电率，所述同时对所述第一金属基体和所述第二金属基体分别施加不同的电压，包括：

对所述第一金属基体施加第一电压，同时对所述第二金属基体施加第二电压，所述第一电压大于所述第二电压。

3.根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述第一电压的范围为40V-120V；所述第二电压的范围为10V-30V。

4.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述第一纳米孔的孔径范围与所述第二纳米孔的孔径范围相同。

5.根据权利要求4所述的制造方法，其特征在于，所述第一纳米孔的孔径范围为30nm-60nm。

6.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述酸性溶液包括盐酸、氢氟酸、氟化氢铵溶液中的至少一种；和/或

将所述复合金属基体置于所述酸性溶液中的处理时间范围为13min-17min，处理温度范围为57℃-63℃。

7.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述获取复合金属基体，包括：

获取所述第一金属基体和所述第二金属基体；

通过焊接、铆接、绑定中的至少一种方式使所述第一金属基体与所述第二金属基体连接，得到所述复合金属基体。

8.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述将所述复合金属基体置于酸性溶液中之前，所述制造方法还包括：

对所述复合金属基体进行脱脂处理；

将经所述脱脂处理后的所述复合金属基体置于酸蚀剂中进行酸蚀处理，使所述第一金属基体的表面形成第一基础纳米孔，以及使所述第二金属基体的表面形成第二基础纳米孔，所述第一纳米孔形成于所述第一基础纳米孔上，所述第二纳米孔形成于所述第二基础纳米孔上。

9.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述将非金属材料注塑于所述第一纳米孔及所述第二纳米孔中之前，所述方法还包括：

采用47℃-53℃的去离子水清洗形成所述第一纳米孔和所述第二纳米孔的所述复合金属基体，并进行烘干处理。

10.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述第一金属基体包括钛合金或不锈钢，所述第二金属基体包括铝合金或不锈钢；和/或

所述非金属材料包括塑料及玻璃中的至少一种。

11.一种金属基复合件，其特征在于，所述金属基复合件通过权利要求1-10任一项所述的金属基复合件的制造方法制造得到。

12.一种终端壳体，其特征在于，包括权利要求11所述的金属基复合件。

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