CN114750476A - 非晶合金与塑料的复合体以及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本公开实施例公开了一种非晶合金与塑料的复合体以及制备方法；其中，所述复合体包括非晶合金基材，所述非晶合金基材的表面上形成有微米级沟壑，所述非晶合金基材的表面注塑成型有塑料材料，所述塑料材料嵌入到所述微米级沟壑中。本公开实施例提供了一种非晶合金与塑料的复合体，提高了非晶合金材料的强度、改善了防水性能，同时能满足非晶合金材料的轻量化设计需求。
Description
技术领域
本发明涉及金属材料及高分子材料领域，更具体地，本发明涉及一种非晶合金与塑料的复合体以及制备方法。
背景技术
非晶合金(又称液态金属)，其是一种新型亚稳态材料。非晶合金的晶态结构特殊，使得非晶合金具有高强度、高硬度、极强的耐磨性和耐腐蚀性、耐划伤性能，且回弹性好。非晶合金的强度超过镁铝合金的10倍，不锈钢、钛合金的2倍；硬度是镁铝合金的10倍以上，不锈钢、钛合金的1.5倍以上；弹性形变度大于不锈钢的10倍。与传统不锈钢和铝合金材料相比，非晶合金对天线信号的干扰较小，很适合应用在电子产品的外壳及结构件上，例如电子产品的中框或外壳、折叠屏电子产品的转轴、TWS耳机充电盒转轴等。
非晶合金虽然存在弹性变形度大、强度高、回弹好的特点，但相对较脆，尤其在非晶合金材料上存在缺口、锐角、缺陷等时，其整体强度会大幅下降，一旦跌落或者受冲击之后存在碎裂的风险。
发明内容
本发明的目的在于提供一种非晶合金与塑料的复合体以及制备方法的新技术方案。
根据本发明的一个方面，提供了一种非晶合金与塑料的复合体，所述复合体包括非晶合金基材，所述非晶合金基材的表面上形成有微米级沟壑，所述非晶合金基材的表面注塑成型有塑料材料，所述塑料材料嵌入到所述微米级沟壑中。
可选地，在所述微米级沟壑的表面分布有纳米级孔洞，且所述塑料材料还嵌入到所述纳米级孔洞中。
可选地，所述非晶合金基材包括钴基非晶合金、锆基非晶合金、铁基非晶合金、镁基非晶合金、铜基非晶合金和钛基非晶合金中的至少一种。
可选地，所述塑料材料包括聚对苯二甲酸丁醇树脂PBT、聚苯硫醚树脂PPS、聚酰胺树脂PA、聚醚醚酮树脂PEEK、聚碳酸酯PC、聚对苯二甲酸PET和聚醚酰亚胺PEI中的至少一种。
可选地，所述塑料材料为玻纤增强树脂或者碳纤增强树脂，其中，玻纤或者碳纤的含量为10％～50％。
可选地，所述微米级沟壑从所述非晶合金基材的表面向内部延伸的深度为50nm～1000nm。
根据本发明的一个方面，提供了一种非晶合金与塑料的复合体的制备方法，其包括：
提供非晶合金基材；
对所述非晶合金基材进行表面处理，以在所述非晶合金基材的表面形成微米级沟壑；
在所述非晶合金基材的表面注塑塑料材料，并使得所述塑料材料嵌入所述微米级沟壑中，得到非晶合金与塑料的复合体。
可选地，所述的制备方法，其还包括：
在所述微米级沟壑的表面形成有纳米级孔洞；及
使得所述塑料材料嵌入所述纳米级孔洞中。
可选地，在所述对所述非晶合金基材进行表面处理的步骤之前，还包括：
对所述非晶合金基材进行喷砂处理；
对喷砂处理之后获得的非晶合金基材进行脱脂处理；及
将脱脂处理之后获得的非晶合金基材进行清洗处理。
可选地，所述喷砂处理的喷料粒径范围为100目～800目，所述喷料为氧化锆砂粒，所述喷砂压力为2bar～8bar；
所述脱脂处理采用热脱脂。
可选地，通过电化学刻蚀对所述非晶合金基材进行表面处理，包括：
将所述非晶合金基材置于5℃～80℃的表面处理液中，以所述非晶合金基材为阳极，使所述非晶合金基材表面的至少部分区域发生电化学刻蚀，其中，电化学刻蚀的电压为1V～80V，处理时间为2min～90min。
可选地，所述表面处理液包括酸、添加剂和表面活性剂；
所述酸包括磷酸、酒石酸、氢氟酸、硫酸、盐酸、高氯酸、柠檬酸、硝酸、硼酸和草酸中的至少一种，所述酸的浓度为5g/L～250g/L；
所述添加剂包括乙二胺四乙酸EDTA、六偏磷酸钠、葡萄糖酸、草酸、草酸钠和柠檬酸钠中的至少一种，所述添加剂的浓度为0.5g/L～15g/L；
所述表面活性剂包括脂肪醇、烷基酚、脂肪酸、脂肪胺、脂肪酰胺、多元醇、脂肪酸酯和山梨醇中的至少一种，所述表面活性剂的浓度为0.5g/L～5g/L。
可选地，在所述非晶合金基材的表面注塑塑料材料的步骤之前，还包括：
对所述非晶合金基材进行预加热处理，预热温度为100℃～250℃。
可选地，在所述非晶合金基材的表面注塑塑料材料的过程中，所述注射参数包括保压压力和保压时间，其中，所述保压压力包括注射一段保压压力和注射二段保压压力；
所述注射一段保压压力为600bar～2000bar，一段保压时间为0-5S；
所述注射二段保压压力为200bar～1200bar，二段保压时间为0-5S。
可选地，在所述非晶合金基材的表面注塑塑料材料的步骤之后，还包括：
对注塑成型的非晶合金与塑料的复合体进行退火处理，在退火处理的过程中，退火温度为100℃～200℃，退火时间为60min～300min。
本公开实施例提供了一种非晶合金与塑料的复合体的方案，通过在非晶合金基材的表面注塑塑料材料，使得非晶合金基材与塑料材料紧密的结合在一起，这样形成的复合体可改善非晶合金材料的脆性，提高了非晶合金材料的耐跌落、耐冲击性能，还能为非晶合金产品提供了优良的防水性能；同时，由于使用塑料材料替代部分非晶合金结构，能够满足非晶合金产品轻量化的设计需求。
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。
图1是本公开实施例提供的非晶合金与塑料的复合体的结构示意图；
图2是本公开实施例提供的非晶合金与塑料的复合体的制备方法的流程图之一；
图3是本公开实施例提供的非晶合金与塑料的复合体的制备方法的流程图之二。
附图标记：
1、非晶合金基材；2、塑料材料；3、微米级沟壑；4、纳米级孔洞。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
本公开实施例提供了一种非晶合金与塑料的复合体，如图1所示，所述复合体包括非晶合金基材1，所述非晶合金基材1的表面上形成有微米级沟壑3，所述非晶合金基材1的表面注塑成型有塑料材料2，且所述塑料材料2嵌入到所述微米级沟壑3中。
其中，微米级沟壑3可以容纳较多的塑料材料2，以使塑料材料2能够与非晶合金基材1牢固地连接在一起。
本申请实施例提供的非晶合金与塑料的复合体，通过在非晶合金基材1的表面注塑塑料材料2，使得非晶合金基材1与塑料材料2紧密的结合在一起，这样形成的复合体可以改善非晶合金材料的脆性，从而提高了非晶合金材料的耐跌落、耐冲击性能，还能够为非晶合金产品提供了优良的防水性能；同时，由于使用塑料材料替代部分非晶合金结构，能够满足非晶合金产品轻量化的设计需求。
可以理解的是，非晶合金材料具有弹性变形度大、强度高及回弹良好的特点，但其相对较脆。尤其是，在非晶合金材料上存在缺口、锐角、缺陷等时，其整体强度会出现大幅下降的情况，在跌落或者受冲击之后存在碎裂的风险。针对非晶合金材料存在的脆性方面的不足，本申请实施例中采用纳米注塑成型技术，使非晶合金基材1与塑料材料2进行复合，所形成的复合体可以解决非晶合金存在的脆性的问题。
非晶合金成型工艺通常使用半固态压铸成型。
本申请实施例中采用纳米注塑成型技术，使非晶合金基材1与塑料材料2复合在一起，可用塑料材料来替代部分半固态压铸成型无法成型、且必须数控加工成型的结构，从而可以进一步降低加工成本。
也就是说，在本申请的实施例中，通过表面处理工艺，先在非晶合金基材1的表面形成了密集、均匀的微米级沟壑3，再通过结合注塑工艺，将塑料材料2注射到非晶合金基材1的表面并牢牢地锚栓到非晶合金基材1表面的微米级沟壑3中，这样，非晶合金基材1与塑料材料2就牢固地结合形成一体化结构件。
需要注意的是，所述非晶合金基材1与所述塑料材料2之间的结合实际并未依靠形成化学键，所述非晶合金基材1与所述塑料材料2之间是物理结合，但二者之间的结合强度很高。
本申请实施例提供的非晶合金与塑料的复合体，解决了非晶合金易碎、耐跌落及耐冲击性能差的问题，同时能为产品提供优良的防水性能，满足轻量化的设计需求。本申请实施例提供的复合体很适合应用于电子产品领域，例如，高端3C电子产品外壳以及结构件等。
在本申请的一些例子中，在所述微米级沟壑3的表面分布有纳米级孔洞4，且所述塑料材料2还嵌入到所述纳米级孔洞4中。
也就是说，本申请实施例中，在非晶合金基材1的表面上形成有若干微米级沟壑3，并且还在这些微米级沟壑3上分别形成了纳米级孔洞4。这样，塑料材料2不仅可以嵌入到微米级沟壑3中，还可以更加深入的嵌入到微米级沟壑3上的纳米级孔洞4中，这使得塑料材料2可以在非晶合金基材1上嵌入的更深，从而提高了非晶合金基材1与塑料材料2之间的结合牢度，使得二者更紧密、稳定的连为一体化结构。
由于微米级沟壑3本身就可以容纳较多的塑料材料2，加之其上形成的纳米级孔洞4就可以增加对塑料材料2的容纳量。这样，更多的塑料材料2进入到非晶合金基材1表面的沟壑并向非晶合金基材1内部进行延伸，有助于增加非晶合金基材1与塑料材料2之间的结合力。
在本申请的一些例子中，所述非晶合金基材1包括钴基非晶合金、锆基非晶合金、铁基非晶合金、镁基非晶合金、铜基非晶合金和钛基非晶合金中的至少一种。
目前的非晶合金材料主要是上述的种类。也即，在本申请的复合体中，所述非晶合金基材1涵盖了目前能够生产出的几乎所有非晶合金材料，这也使得形成的非晶合金与塑料的复合体的种类多样化，应用范围更广。
上述的各非晶合金材料中，由于锆基非晶合金的成型工艺最为成熟，应用最为广泛。因此，较为优选的是，所述非晶合金基材1采用锆基非晶合金。
例如，所述复合体包括锆基非晶合金基材，锆基非晶合金基材的表面上形成有微米级沟壑3，并且还在该微米级沟壑3的表面分布有纳米级孔洞4，所述锆基非晶合金基材的表面注塑成型有塑料材料2，且所述塑料材料2嵌入到所述微米级沟壑3以及所述纳米级孔洞4中。
当然，在其他实施方式中，所述非晶合金基材1还可以为上述的其他非晶合金材料，本领域技术人员可以根据需要灵活调整，本申请实施例对此不作具体限制。
在本申请的一些例子中，所述塑料材料2包括聚对苯二甲酸丁醇树脂PBT、聚苯硫醚树脂PPS、聚酰胺树脂PA、聚醚醚酮树脂PEEK、聚碳酸酯PC、聚对苯二甲酸PET和聚醚酰亚胺PEI中的至少一种。
所述塑料材料2例如为热塑性树脂材料。这些材料在进行注塑成型时，其流动性均较佳，这就有利于填充到所述非晶合金基材1表面的微米级沟壑3和纳米级孔洞4中。
在本申请的一些例子中，所述塑料材料2还可以为玻纤增强树脂或者碳纤增强树脂，其中，玻纤或者碳纤的含量为10％～50％。
当所述塑料材料2采用玻纤增强树脂或者碳纤增强树脂时，相对于上述的热塑性树脂材料，其强度更高，且可以降低膨胀系数，使得形成的复合体性能更好。
需要说明的是，玻纤或者碳纤的含量为10％～50％。玻纤或者碳纤的添加量在这一范围内时，所形成的树脂材料在进行注塑成型时流动性好，填充能力较好。但是，当玻纤或者碳纤的含量过大时会影响到树脂材料的流动性而造成填充能力变差。
在本申请的一些例子中，所述微米级沟壑从所述非晶合金基材1的表面向内部延伸的深度为50nm～1000nm。在该深度范围内，可以使所述塑料材料2与所述非晶合金基材1之间形成稳定、牢固地结合力。
需要说明的是，本申请的实施例中，在非晶合金基材1表面形成的沟壑是微米级的，这指的是沟壑在非晶合金基材1的表面上形成的尺寸是微米级，而沿非晶合金基材1表面向其内部进行延伸时，其尺寸被控制为纳米级，即上述深度范围为50nm～1000nm，在该范围内即不会损伤到非晶合金基材1，还能保证塑料材料2能够稳定的嵌入到非晶合金基材1表面上形成的微米级沟壑3中，进而形成连接紧密、牢固的复合体。
根据本申请的另一个实施例，提供了一种非晶合金与塑料的复合体的制备方法，如图2所示，该制备方法包括：
提供非晶合金基材；
对所述非晶合金基材进行表面处理，以在所述非晶合金基材的表面形成微米级沟壑；
在所述非晶合金基材的表面注塑塑料材料，并使得所述塑料材料嵌入所述微米级沟壑中，得到非晶合金与塑料的复合体。
本申请实施例提供的复合体的制备工艺简单，非晶合金基材1与塑料材料2之间并没有通过化学键相结合，而是单纯依靠物理方式相结合，这样不会在二者的接触处发生化学反应。
可选的是，所述的制备方法还包括：
在所述微米级沟壑的表面形成有纳米级孔洞；及
使得所述塑料材料嵌入所述纳米级孔洞中。
也就是说，本申请实施例提供的制备方法中，除了在非晶合金基材1的表面上形成有若干微米级沟壑3之外，还可以通过表面处理工艺继续在这些微米级沟壑3上形成了纳米级孔洞4。
这样，塑料材料2不仅可以嵌入到微米级沟壑3中，还可以更加深入的嵌入到微米级沟壑3上的纳米级孔洞4中，这使得塑料材料2可以在非晶合金基材1上嵌入的更深，从而提高了非晶合金基材1与塑料材料2之间的结合牢度，使得二者更紧密、稳定的连为一体化结构。
可选的是，在所述对所述非晶合金基材1进行表面处理的步骤之前，还包括如下步骤：
对所述非晶合金基材进行喷砂处理；
对喷砂处理之后获得的非晶合金基材进行脱脂处理；及
将脱脂处理之后获得的非晶合金基材进行清洗处理。
其中，通过半固态压铸成型的非晶合金材料，即所述非晶合金基材1的表面质量是比较差的，如存在留痕、异色等缺陷。通过对其先进行喷砂处理，可以有效提高其表面的质量，去除留痕、色差等缺陷问题，使得所述非晶合金基材1的表面质量得到较佳的改。
其中，脱脂处理的目的为了去除喷砂处理之后的非晶合金基材表面的油污。脱脂处理例如可采用热脱脂。
脱脂剂一般呈碱性，主要由碱、添加剂和表面活性剂组成。脱脂剂可以与油污中的油脂发生皂化反应，从而去除表面的油脂、油污。
较为优选的是，所述脱脂采用超声波热脱脂。
脱脂剂是碱性，其可以与油脂中的酯类发生皂化反应，从而去除油脂，通过添加超声配合机械振动，会使得脱脂的效果更加好。此外，超声本身带有清洁功能，也会使得脱脂效果更好。
需要说明的是，脱脂处理后的非晶合金基材可以用纯净水清洗干净，以利于对其进行表面电化学刻蚀处理。
可选的是，所述喷砂处理的喷料粒径范围为100目～800目，所述喷料为氧化锆砂粒，所述喷砂压力为2bar～8bar。在该喷砂条件下，既可改善所述非晶合金基材1的表面质量，又不会损伤到所述非晶合金基材1的性能。
可选的是，可通过电化学刻蚀对所述非晶合金基材进行表面处理，包括：
将所述非晶合金基材置于5℃～80℃的表面处理液中，以所述非晶合金基材为阳极，使所述非晶合金基材表面的至少部分区域发生电化学刻蚀，其中，电化学刻蚀的电压为1V～80V，处理时间为2min～90min。
其中，置于所述表面处理液中的所述非晶合金基材例如可以先经过上述的喷砂处理和脱脂处理。
通过对所述非晶合金基材的表面进行电化学刻蚀，可以在非晶合金基材1表面上形成微米级沟壑3，以及在微米级沟壑3上形成纳米级孔洞4，再通过注塑工艺就可以将塑料材料2注塑到非晶合金基材1表面的微米级沟壑3和纳米级孔洞4中，并锚栓到非晶合金基材1表面的微米级沟壑3和纳米级孔洞4中，这有利于非晶合金与塑料紧密、牢固的结合。
可选的是，所述表面处理液包括酸、添加剂和表面活性剂；所述酸包括磷酸、酒石酸、氢氟酸、硫酸、盐酸、高氯酸、柠檬酸、硝酸、硼酸和草酸中的至少一种，所述酸的浓度为5g/L～250g/L；所述添加剂包括乙二胺四乙酸EDTA、六偏磷酸钠、葡萄糖酸、草酸、草酸钠和柠檬酸钠中的至少一种，所述添加剂的浓度为0.5g/L～15g/L；所述表面活性剂包括脂肪醇、烷基酚、脂肪酸、脂肪胺、脂肪酰胺、多元醇、脂肪酸酯和山梨醇中的至少一种，所述表面活性剂的浓度为0.5g/L～5g/L。
其中，所述表面活性剂可用于降低表面处理液的表面张力，增加电化学刻蚀中的均匀性，以便于能够刻蚀出细节结构。这有利于非晶合金材料与塑料材料的结合。酸和添加剂相配合用于对非晶合金基材的表面进行电化学刻蚀。
可选的是，在所述非晶合金基材的表面注塑塑料材料的步骤之前，还包括如下步骤：
对所述非晶合金基材进行预加热处理，预热温度为100℃～250℃。
需要说明的是，在进行塑料注塑的步骤之前，可对经表面处理后的非晶合金基材进行预加热处理，其中，预热温度控制在100℃～250℃之间。通过预加热处理可以防止因非晶合金基材温度较低，在注射塑料过程中塑料材料因接触非晶合金基材后冷却过快，导致流动性降低，造成充填压力过大，影响塑料材料的充填效果。
将经预热处理后的非晶合金基材置于注塑模具中，通过注塑工艺，将非晶合金基材1与塑料材料2结合到一起，形成非晶合金与塑料材料的复合体。塑料材料2通过注塑工艺部分注入到非晶合金基材1表面的微米级沟壑和纳米级孔洞中，并牢固的锚栓在微米级沟壑和纳米级孔洞中，从而实现了塑料材料与非晶合金基材牢固的结合在一起。
可选的是，在所述非晶合金基材的表面注塑塑料材料的过程中，所述注射参数包括保压压力和保压时间；其中，所述保压压力包括注射一段保压压力和注射二段保压压力；
所述注射一段保压压力为600bar～2000bar，一段保压时间为0-5S；
所述注射二段保压压力为200bar～1200bar，二段保压时间为0-5S。
在本申请实施例提供的方案中，为了提高非晶合金与塑料材料之间的结合力，采用了较高的保压压力。
可选的是，在所述非晶合金基材的表面注塑塑料材料的步骤之后，还包括：对注塑成型的非晶合金与塑料的复合体进行退火处理，在退火处理的过程中，退火温度为100℃～200℃，退火时间为60min～300min。
将注塑成型之后的非晶合金与塑料材料的复合体置于例如烘箱中，对复合体中的塑料材料进行退火处理，这样可以消除注射成型后塑料的应力。降低后期使用过程中塑料发生变形、开裂，或发生非晶合金与塑料分离的风险。
在本申请的一个具体实施例中，如图3所示，所述非晶合金与塑料的复合体的制备方法包括：
步骤S1、提供一非晶合金基材。
步骤S2、对上述的非晶合金基材进行喷砂处理。
在喷砂处理的步骤中，所述喷砂处理的喷料粒径范围为100目～800目，所述喷料为氧化锆砂粒，所述喷砂压力为2bar～8bar。
步骤S3、对喷砂处理之后的非晶合金基材进行脱脂处理。
其中，所述脱脂处理采用热脱脂。
例如，超声波热脱脂；
将脱脂处理之后所获得的非晶合金基材采用清水进行清洗处理，以提升非晶合金基材的清洁度。
步骤S4、对脱脂处理之后的非晶合金基材进行表面处理，以在所述非晶合金基材的表面形成微米级沟壑，还可以在所述微米级沟壑的表面形成有纳米级孔洞。
对脱脂处理之后的非晶合金基材进行表面处理的方法为：
将所述非晶合金基材置于5℃～80℃的表面处理液中，以所述非晶合金基材为阳极，使所述非晶合金基材表面的至少部分区域发生电化学刻蚀，其中，电化学刻蚀的电压为1V～80V，处理时间为2min～90min。
其中，所述表面处理液包括酸、添加剂和表面活性剂；
所述酸包括磷酸、酒石酸、氢氟酸、硫酸、盐酸、高氯酸、柠檬酸、硝酸、硼酸和草酸中的至少一种，所述酸的浓度为5g/L～250g/L；
所述添加剂包括乙二胺四乙酸EDTA、六偏磷酸钠、葡萄糖酸、草酸、草酸钠和柠檬酸钠中的至少一种，所述添加剂的浓度为0.5g/L～15g/L；
所述表面活性剂包括脂肪醇、烷基酚、脂肪酸、脂肪胺、脂肪酰胺、多元醇、脂肪酸酯和山梨醇中的至少一种，所述表面活性剂的浓度为0.5g/L～5g/L。
步骤S5、对表面处理之后的非晶合金基材进行预加热处理。
其中，预热温度控制为100℃～250℃。
步骤S6、在所述非晶合金基材的表面注塑塑料材料，并使得所述塑料材料嵌入所述微米级沟壑以及所述纳米级孔洞中，得到非晶合金与塑料的复合体。
在所述非晶合金基材的表面注塑塑料材料的过程中，所述注射参数包括保压压力和保压时间，其中，所述保压压力包括注射一段保压压力和注射二段保压压力；
所述注射一段保压压力为600bar～2000bar，一段保压时间为0-5S；
所述注射二段保压压力为200bar～1200bar，二段保压时间为0-5S。
步骤S7、对注塑成型的非晶合金与塑料的复合体进行退火处理。
在退火处理的过程中，退火温度为100℃～200℃，退火时间为60min～300min。
本申请的实施例中公开的一种非晶合金与塑料材料的复合体的制备方法，通过对非晶合金进行表面处理，在其表面制备出密集、均匀的微观孔洞和沟壑，再结合注塑工艺，将塑料材料注塑到非晶合金表面，使得部分塑料注入到非晶合金表面的微观孔洞和沟壑中，以将非晶合金与塑料材料可紧密的结合在一起。不仅降低了非晶合金的加工成本，还大幅提高了非晶合金的耐跌落、耐冲击性能，并为非晶合金产品提供了优良的防水性能。同时，纳米注塑工艺的使用，为非晶合金产品的设计提供了更广的空间，产品设计更薄、更轻，满足轻量化的需求。
实施例1
提供非晶合金基材；
对提供的非晶合金基材进行喷砂处理，其中，所述喷砂处理的喷料粒径为100目，所述喷料为氧化锆砂粒，所述喷砂压力为2bar；
对喷砂处理之后的非晶合金基材进行超声波热脱脂，将脱脂处理之后获得的非晶合金基材采用清水进行清洗处理；
对脱脂处理之后的非晶合金基材进行表面处理，以在所述非晶合金基材的表面形成微米级沟壑，并且，还可以在所述微米级沟壑的表面形成有纳米级孔洞：将所述非晶合金基材置于5℃的表面处理液中，以所述非晶合金基材为阳极，使所述非晶合金基材表面的至少部分区域发生电化学刻蚀，其中，电化学刻蚀的电压为1V，处理时间为2min；
其中，所述表面处理液包括酸、添加剂和表面活性剂，所述酸包括磷酸、酒石酸、氢氟酸、硫酸、盐酸、高氯酸、柠檬酸、硝酸、硼酸和草酸中的至少一种，所述酸的浓度为5g/L；所述添加剂包括乙二胺四乙酸EDTA、六偏磷酸钠、葡萄糖酸、草酸、草酸钠和柠檬酸钠中的至少一种，所述添加剂的浓度为0.5g/L；所述表面活性剂包括脂肪醇、烷基酚、脂肪酸、脂肪胺、脂肪酰胺、多元醇、脂肪酸酯和山梨醇中的至少一种，所述表面活性剂的浓度为0.5g/L；
对表面处理之后的非晶合金基材进行预加热处理，预热温度为100℃；
在所述非晶合金基材的表面注塑塑料材料，并使得所述塑料材料嵌入所述微米级沟壑以及所述纳米级孔洞中，得到非晶合金与塑料的复合体；其中，所述保压压力包括注射一段保压压力和注射二段保压压力：
所述注射一段保压压力为600bar，一段保压时间为0-5S；
所述注射二段保压压力为200bar，二段保压时间为0-5S。
对注塑成型的非晶合金与塑料的复合体进行退火处理，在退火处理的过程中，退火温度为100℃，退火时间为60min。
实施例2
提供非晶合金基材；
对提供的非晶合金基材进行喷砂处理，其中，所述喷砂处理的喷料粒径为300目，所述喷料为氧化锆砂粒，所述喷砂压力为5bar；
对喷砂处理之后的非晶合金基材进行超声波热脱脂，将脱脂处理之后获得的非晶合金基材采用清水进行清洗处理；
对脱脂处理之后的非晶合金基材进行表面处理，以在所述非晶合金基材的表面形成微米级沟壑，并且，还可以在所述微米级沟壑的表面形成有纳米级孔洞：将所述非晶合金基材置于40℃的表面处理液中，以所述非晶合金基材为阳极，使所述非晶合金基材表面的至少部分区域发生电化学刻蚀，其中，电化学刻蚀的电压为50V，处理时间为50min；
其中，所述表面处理液包括酸、添加剂和表面活性剂，所述酸包括磷酸、酒石酸、氢氟酸、硫酸、盐酸、高氯酸、柠檬酸、硝酸、硼酸和草酸中的至少一种，所述酸的浓度为150g/L；所述添加剂包括乙二胺四乙酸EDTA、六偏磷酸钠、葡萄糖酸、草酸、草酸钠和柠檬酸钠中的至少一种，所述添加剂的浓度为10g/L；所述表面活性剂包括脂肪醇、烷基酚、脂肪酸、脂肪胺、脂肪酰胺、多元醇、脂肪酸酯和山梨醇中的至少一种，所述表面活性剂的浓度为2.5g/L；
对表面处理之后的非晶合金基材进行预加热处理，预热温度为200℃；
在所述非晶合金基材的表面注塑塑料材料，并使得所述塑料材料嵌入所述微米级沟壑以及所述纳米级孔洞中，得到非晶合金与塑料的复合体；其中，所述保压压力包括注射一段保压压力和注射二段保压压力：
所述注射一段保压压力为1500bar，一段保压时间为0-5S；
所述注射二段保压压力为800bar，二段保压时间为0-5S。
对注塑成型的非晶合金与塑料的复合体进行退火处理，在退火处理的过程中，退火温度为150℃，退火时间为200min。
实施例3
提供非晶合金基材；
对提供的非晶合金基材进行喷砂处理，其中，所述喷砂处理的喷料粒径为800目，所述喷料为氧化锆砂粒，所述喷砂压力为8bar；
对喷砂处理之后的非晶合金基材进行超声波热脱脂，将脱脂处理之后获得的非晶合金基材采用清水进行清洗处理；
对脱脂处理之后的非晶合金基材进行表面处理，以在所述非晶合金基材的表面形成微米级沟壑，并且，还可以在所述微米级沟壑的表面形成有纳米级孔洞：将所述非晶合金基材置于80℃的表面处理液中，以所述非晶合金基材为阳极，使所述非晶合金基材表面的至少部分区域发生电化学刻蚀，其中，电化学刻蚀的电压为80V，处理时间为90min；
其中，所述表面处理液包括酸、添加剂和表面活性剂，所述酸包括磷酸、酒石酸、氢氟酸、硫酸、盐酸、高氯酸、柠檬酸、硝酸、硼酸和草酸中的至少一种，所述酸的浓度为250g/L；所述添加剂包括乙二胺四乙酸EDTA、六偏磷酸钠、葡萄糖酸、草酸、草酸钠和柠檬酸钠中的至少一种，所述添加剂的浓度为15g/L；所述表面活性剂包括脂肪醇、烷基酚、脂肪酸、脂肪胺、脂肪酰胺、多元醇、脂肪酸酯和山梨醇中的至少一种，所述表面活性剂的浓度为5g/L；
对表面处理之后的非晶合金基材进行预加热处理，预热温度为250℃；
在所述非晶合金基材的表面注塑塑料材料，并使得所述塑料材料嵌入所述微米级沟壑以及所述纳米级孔洞中，得到非晶合金与塑料的复合体；其中，所述保压压力包括注射一段保压压力和注射二段保压压力：
所述注射一段保压压力为2000bar，一段保压时间为0-5S；
所述注射二段保压压力为1200bar，二段保压时间为0-5S。
对注塑成型的非晶合金与塑料的复合体进行退火处理，在退火处理的过程中，退火温度为100℃，退火时间为60min。
虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。
Claims (15)
1.一种非晶合金与塑料的复合体，其特征在于，所述复合体包括非晶合金基材，所述非晶合金基材的表面上形成有微米级沟壑，所述非晶合金基材的表面注塑成型有塑料材料，所述塑料材料嵌入到所述微米级沟壑中。
2.根据权利要求1所述的非晶合金与塑料的复合体，其特征在于，在所述微米级沟壑的表面分布有纳米级孔洞，且所述塑料材料还嵌入到所述纳米级孔洞中。
3.根据权利要求1所述的非晶合金与塑料的复合体，其特征在于，所述非晶合金基材包括钴基非晶合金、锆基非晶合金、铁基非晶合金、镁基非晶合金、铜基非晶合金和钛基非晶合金中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的非晶合金与塑料的复合体，其特征在于，所述塑料材料包括聚对苯二甲酸丁醇树脂PBT、聚苯硫醚树脂PPS、聚酰胺树脂PA、聚醚醚酮树脂PEEK、聚碳酸酯PC、聚对苯二甲酸PET和聚醚酰亚胺PEI中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的非晶合金与塑料的复合体，其特征在于，所述塑料材料为玻纤增强树脂或者碳纤增强树脂，其中，玻纤或者碳纤的含量为10％～50％。
6.根据权利要求1所述的非晶合金与塑料的复合体，其特征在于，所述微米级沟壑从所述非晶合金基材的表面向内部延伸的深度为50nm～1000nm。
7.一种非晶合金与塑料的复合体的制备方法，其特征在于，包括：
提供非晶合金基材；
对所述非晶合金基材进行表面处理，以在所述非晶合金基材的表面形成微米级沟壑；
在所述非晶合金基材的表面注塑塑料材料，并使得所述塑料材料嵌入所述微米级沟壑中，得到非晶合金与塑料的复合体。
8.根据权利要求7所述的非晶合金与塑料的复合体的制备方法，其特征在于，还包括：
在所述微米级沟壑的表面形成有纳米级孔洞；及
使得所述塑料材料嵌入所述纳米级孔洞中。
9.根据权利要求7所述的非晶合金与塑料的复合体的制备方法，其特征在于，在所述对所述非晶合金基材进行表面处理的步骤之前，还包括：
对所述非晶合金基材进行喷砂处理；
对喷砂处理之后获得的非晶合金基材进行脱脂处理；及
将脱脂处理之后获得的非晶合金基材进行清洗处理。
10.根据权利要求9所述的非晶合金与塑料的复合体的制备方法，其特征在于，所述喷砂处理的喷料粒径范围为100目～800目，所述喷料为氧化锆砂粒，所述喷砂压力为2bar～8bar；
所述脱脂处理采用热脱脂。
11.根据权利要求7所述的非晶合金与塑料的复合体的制备方法，其特征在于，通过电化学刻蚀对所述非晶合金基材进行表面处理，包括：
将所述非晶合金基材置于5℃～80℃的表面处理液中，以所述非晶合金基材为阳极，使所述非晶合金基材表面的至少部分区域发生电化学刻蚀，其中，电化学刻蚀的电压为1V～80V，处理时间为2min～90min。
12.根据权利要求11所述的非晶合金与塑料的复合体的制备方法，其特征在于，所述表面处理液包括酸、添加剂和表面活性剂；
所述酸包括磷酸、酒石酸、氢氟酸、硫酸、盐酸、高氯酸、柠檬酸、硝酸、硼酸和草酸中的至少一种，所述酸的浓度为5g/L～250g/L；
所述添加剂包括乙二胺四乙酸EDTA、六偏磷酸钠、葡萄糖酸、草酸、草酸钠和柠檬酸钠中的至少一种，所述添加剂的浓度为0.5g/L～15g/L；
所述表面活性剂包括脂肪醇、烷基酚、脂肪酸、脂肪胺、脂肪酰胺、多元醇、脂肪酸酯和山梨醇中的至少一种，所述表面活性剂的浓度为0.5g/L～5g/L。
13.根据权利要求7所述的非晶合金与塑料的复合体的制备方法，其特征在于，在所述非晶合金基材的表面注塑塑料材料的步骤之前，还包括：
对所述非晶合金基材进行预加热处理，预热温度为100℃～250℃。
14.根据权利要求7所述的非晶合金与塑料的复合体的制备方法，其特征在于，在所述非晶合金基材的表面注塑塑料材料的过程中，所述注射参数包括保压压力和保压时间，其中，所述保压压力包括注射一段保压压力和注射二段保压压力；
所述注射一段保压压力为600bar～2000bar，一段保压时间为0-5S；
所述注射二段保压压力为200bar～1200bar，二段保压时间为0-5S。
15.根据权利要求7所述的非晶合金与塑料的复合体的制备方法，其特征在于，在所述非晶合金基材的表面注塑塑料材料的步骤之后，还包括：
对注塑成型的非晶合金与塑料的复合体进行退火处理，在退火处理的过程中，退火温度为100℃～200℃，退火时间为60min～300min。
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