金属合金-陶瓷树脂复合物及其制造方法

申请号 CN201480001190.7 申请日 2014-07-15 公开(公告)号 CN104661811A 公开(公告)日 2015-05-27
申请人 株式会社日光聚合物; 发明人 李殷景; 赵庸完;
摘要 公开了一种金属 合金 -陶瓷 树脂 复合物。该金属合金-陶瓷树脂复合物包含:金属合金,在所述金属合金中,利用 表面活性剂 使所述金属合金的表面 脱脂 并且利用选自 盐酸 、 硫酸 、 硝酸 和 甲酸 的至少一种酸的 水 性溶液来蚀刻经脱脂的表面以形成凹陷底切和凸起底切,从而提供80μm至150μm的平均表面粗糙度;以及陶瓷树脂,所述陶瓷树脂包含30wt%至70wt%的选自以下的至少一种树脂:聚丙烯、聚酰胺、聚苯硫醚、聚乙炔、聚 碳 酸酯、聚酯和聚苯醚,20wt%至60wt%的碳化 硅 ,5wt%至7wt%的 无机填料 ,和3wt%至5wt%的分散剂。通过 注塑成型 ,将所述陶瓷树脂整合到由凹陷底切和凸起底切构成的金属合金的表面上。根据本 发明 ,由于所述金属合金-陶瓷树脂复合物是通过整合具有热消散功能的陶瓷树脂和金属合金而形成的,所以该金属合金-陶瓷树脂复合物能够被有效地用在 LED照明装置 以及各种 电子 设备、家用器具、医学设备、车辆结构组件、车载组件、建筑组件以及其他结构组件和外部组件中。
权利要求

1.一种金属合金-陶瓷树脂复合物,包括:
金属合金,在所述金属合金中,利用表面活性剂使所述金属合金的表面脱脂并且利用选自盐酸硫酸硝酸甲酸的至少一种酸的性溶液来蚀刻经脱脂的表面以形成凹陷底切和凸起底切,从而提供80μm至150μm的平均表面粗糙度;以及
陶瓷树脂,基于总100重量份的树脂,所述陶瓷树脂包含31wt%至79wt%的选自聚丙烯、聚酰胺、聚苯硫醚、聚乙炔、聚酸酯、聚酯和聚苯醚的至少一种树脂,20wt%至60wt%的碳化和1wt%至3wt%的添加剂;
其中,通过注塑成型,将所述陶瓷树脂整合到所述金属合金的形成有所述凹陷底切和所述凸起底切的表面上。
2.根据权利要求1所述的复合物,其中,所述碳化硅以大小为1nm至10nm的粉末形式使用。
3.根据权利要求1所述的复合物,其中,基于总100重量份的添加剂,所述添加剂包含
25wt%至35wt%的无机填料,35wt%至40wt%的分散剂以及30wt%至35wt%的固化剂。
4.根据权利要求1所述的复合物,其中,所述金属合金选自合金、镁合金和不锈合金。
5.一种制造金属合金-陶瓷树脂复合物的方法,所述方法包括:
a)脱脂步骤:利用表面活性剂从金属合金的表面去除油性组分;
b)底切形成步骤:从所述金属合金的经脱脂的表面去除化物膜,以及利用选自盐酸、硫酸、硝酸和甲酸的至少一种酸的水性溶液来蚀刻所述金属合金的去除氧化物膜的表面,从而形成凹陷和凸起底切,以提供80μm至150μm的平均表面粗糙度;
c)陶瓷树脂制造步骤:制造包含树脂和碳化硅的陶瓷树脂;以及
d)结合步骤:将所述金属合金引入至注塑成型模具,且随后注塑成型,并使在所述陶瓷树脂制造步骤中制造的陶瓷树脂结合在所述金属合金的表面上,其中,所述金属合金的表面通过所述底切形成步骤形成有底切。
6.根据权利要求5所述的方法,其中,通过所述陶瓷树脂制造步骤d)得到陶瓷树脂,并且基于总100重量份的树脂,所述陶瓷树脂包含31wt%至79wt%的选自聚丙烯、聚酰胺、聚苯硫醚、聚乙炔、聚碳酸酯、聚酯和聚苯醚的至少一种树脂,20wt%至60wt%的碳化硅,以及
1wt%至3wt%的添加剂。
7.根据权利要求6所述的方法,其中,基于总100重量份的添加剂,所述添加剂包含
25wt%至35wt%的无机填料,35wt%至40wt%的分散剂以及30wt%至35wt%的固化剂。
8.根据权利要求5所述的方法,其中,所述金属合金选自铝合金、镁合金和不锈钢合金。
9.根据权利要求6所述的方法,其中,所述碳化硅以大小为1nm至10nm的粉末形式使用。

说明书全文

金属合金-陶瓷树脂复合物及其制造方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种金属合金-陶瓷树脂复合物,以及制造该金属合金-陶瓷树脂复合物的方法,并且更具体地涉及一种金属合金-陶瓷树脂复合物,该金属合金-陶瓷树脂复合物通过将具有热消散功能的陶瓷树脂和金属合金整合而形成,并且具有提供复合结构的能,其能被用在各种电子设备、家用器具、医学设备、车辆结构组件、车载组件、建筑材料组件以及其他结构组件和外部组件中,以及LED照明装置中,以及制造该金属合金-陶瓷树脂复合物的方法。

背景技术

[0002] 通常,利用插入成型技术将所谓超级工程树脂类化合物整合至模压合金制品或模压锈纸片的异质材料整合成型技术,或者将镁合金和尼龙(PA)树脂整合的异质材料整合成型技术,或将热塑性弹性体(诸如液体氟类弹性体或橡胶)和不锈钢、铝或聚酸酯(PC)树脂整合的异质材料整合成型技术已经广为人知并且已经广泛应用,其中,所谓超级工程树脂类化合物例如通用工程树脂(诸如聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)树脂),或超级工程树脂(诸如聚苯硫醚(PPS)树脂)。此外,这些整合成型技术已经被用在各个领域中。异质材料的模压复合物制件被用作各种电子产品(诸如笔记本电脑、投影仪、便携式电话或游戏机)的外壳,各种家用器具(诸如液晶显示器(LCD)TV)、等离子TV或抛物面天线的外壳和组件,或涉及车辆的各种组件。
[0003] 应当理解的是,由于所用材料的性质能够适当的组合,所以注塑成型技术已经被用在如上所述的各个领域中。例如,通过模压金属合金制件可施加涉及例如美学特征和机械强度特征的功能,以及利用各种工程树脂或热固性弹性体可施加涉及固定的功能,例如热和电绝缘性或轻量性。
[0004] 整合异质材料,诸如金属合金和树脂的异质材料整合成型技术被公开在多个韩国专利文件中,例如,韩国专利特许公开10-2012-0132848(2012年12月10日公开)、韩国专利特许公开10-2011-0133119(2011年12月12日公开)和韩国专利特许公开10-2009-0055052(2009年6月2日公开)。
[0005] 尽管已经如上所述对整合金属合金和树脂的技术进行了各种描述,但是整合具有热消散性质的树脂(诸如含有陶瓷的树脂)和金属合金未被提及。也就是最近才发展了各种树脂组合物,该树脂组合物在热消散性能方面具有改进并且不劣化其机械性能和电性能,该树脂组合物被开发为在制造包含LED照明的包括热消散结构的电子装置可使用的材料。然而,由于整合这种具有热消散功能的树脂和金属合金的技术未被提及,所以难以将这种树脂应用至各个领域中。

发明内容

[0006] 技术问题
[0007] 本发明的目的是提供一种复合结构,该复合结构通过整合具有热消散功能的陶瓷树脂和金属合金而形成,并且可被用在各种电子设备、家用器具、医学设备、车辆结构组件、车载组件、建筑材料组件和其他结构组件、外部组件以及LED照明装置中。
[0008] 技术方案
[0009] 为了实现上述目的,本发明提供了一种金属合金-陶瓷树脂复合物,所述金属合金-陶瓷树脂复合物包含:金属合金,在所述金属合金中,利用表面活性剂使所述金属合金的表面脱脂并且利用选自盐酸硫酸硝酸和甲酸的至少一种酸的性溶液来蚀刻经脱脂的表面以形成凹陷底切和凸起底切,从而提供80μm至150μm的平均表面粗糙度;以及陶瓷树脂,基于总100重量份的树脂,所述陶瓷树脂包含31wt%至79wt%的选自聚丙烯、聚酰胺、聚苯硫醚、聚乙炔、聚碳酸酯、聚酯和聚苯醚的至少一种树脂,20wt%至60wt%的碳化硅和1wt%至3wt%的添加剂。通过注塑成型,将陶瓷树脂整合到所述金属合金的形成有所述凹陷底切和所述凸起底切的表面上。
[0010] 所述碳化硅可为大小为1nm至10nm的粉末形式的所使用。
[0011] 基于总100重量份的添加剂,所述添加剂可包含25wt%至35wt%的无机填料和35wt%至40wt%的分散剂以及30wt%至35wt%的固化剂。
[0012] 所述金属合金选自铝合金、镁合金和不锈钢合金。
[0013] 为了实现上述目的,本发明提供了一种制造金属合金-陶瓷树脂复合物的方法。所述方法包括:a)脱脂步骤:利用表面活性剂从金属合金的表面去除油性组分;b)底切形成步骤:从所述金属合金的经脱脂的表面去除化物膜,以及利用选自盐酸、硫酸、硝酸和甲酸的至少一种酸的水性溶液来蚀刻所述金属合金的去除氧化物膜的表面,从而形成凹陷底切和凸起底切以提供80μm至150μm的平均表面粗糙度;c)陶瓷树脂制造步骤:制造包含树脂和碳化硅的陶瓷树脂;以及d)结合步骤:将所述金属合金引入至注塑成型模具,且随后在所述金属合金的表面上注塑成型并结合所述陶瓷树脂,其中,所述金属合金的表面由通过所述底切形成步骤中形成的底随后注塑成型,并使在所述陶瓷树脂制造步骤中制造的陶瓷树脂结合在所述金属合金的表面上,其中,所述金属合金的表面通过所述底切形成步骤形成有底切。
[0014] 通过陶瓷树脂制造步骤(步骤d),能够得到陶瓷树脂,基于总100重量份的树脂,所述陶瓷树脂包含31wt%至79wt%的选自聚丙烯、聚酰胺、聚苯硫醚、聚乙炔、聚碳酸酯、聚酯和聚苯醚的至少一种树脂,20wt%至60wt%的碳化硅,以及1wt%至3wt%的添加剂。
[0015] 基于总100重量份的添加剂,所述添加剂可包含25wt%至35wt%的无机填料和35wt%至40wt%的分散剂以及30wt%至35wt%的固化剂。
[0016] 所述金属合金为选自铝合金、镁合金和不锈钢合金的合金。
[0017] 碳化硅可以大小为1nm至10nm的粉末形式使用。
[0018] 有益效果
[0019] 根据本发明,由于具有热消散功能的陶瓷树脂和金属合金被彼此整合,从而能够提供金属合金-陶瓷树脂复合物,该金属合金-陶瓷树脂复合物可被用在各种电子设备、家用器具、医学设备、车辆结构组件、车载组件、建筑材料组件以及其他结构组件和外部组件中,以及LED照明装置中。
[0020] 此外,由于陶瓷树脂可如同金属一样迅速地收缩和膨胀,因此能够防止由于陶瓷树脂被结合至金属合金时由于膨胀率的差异而使得附着强度降低。
[0021] 此外,当通过注塑成型与金属合金整合时,陶瓷树脂消散热。因此,能够实现快速冷却,并且因此能够改进注塑成型速度。
[0022] 此外,由于具有热消散功能的陶瓷树脂能够被结合且被整合至金属合金,所以能够制造并不劣化机械和电性质且具有改进的热消散性质的各种类型的热消散结构,以及各种具有热消散功能的电子设备的元件。附图说明
[0023] 图1为示出金属合金-陶瓷树脂复合物的制造方法的示意性流程图
[0024] 图2a和图2b为在放大尺度下拍摄根据本发明的陶瓷树脂的表面而得到的图片;以及
[0025] 图3a和图3b为在放大尺度下拍摄根据本发明的陶瓷树脂和金属合金的结合表面而得到的图片。
[0026] 附图的主要部分的符号的描述
[0027] S1:脱脂步骤
[0028] S2:氧化物去除步骤
[0029] S3:底切形成步骤
[0030] S4:陶瓷树脂制造步骤
[0031] S5:结合步骤

具体实施方式

[0032] 以下,将参照所附附图,详细地描述本发明的示例性实施方式。在本发明的描述中,省略了对熟知功能或结构的描述以使得本发明的主题更加清晰。
[0033] 在所附附图中,图1为示出金属合金-陶瓷树脂复合物的制造方法的示意性流程图。
[0034] 参照图1,将描述金属合金-陶瓷树脂复合物以及制备金属合金-陶瓷树脂复合物的方法。
[0035] 当通过注塑成型将含有碳化硅(SiC)作为主组分的树脂整合地结合至选自铝合金、镁合金和不锈钢合金的金属合金时,形成了金属合金-陶瓷树脂复合物。这将在下文中更详细地进行描述。
[0036] [金属合金]
[0037] 在示例性实施方式中使用的金属合金为铝合金。铝合金被通常分类到可延展的合金和用于锻造的铝合金。同时,合金也可通常被分类到非热处理型合金,其仅通过加工硬化可具有提高的硬度或拉伸强度,以及热处理型合金,其通过热处理可具有改进的机械性能。属于非热处理型合金的铝合金包含例如Al-Mg类合金、Al-Mn类合金和Al-Mg-Mn类合金。属于热处理型合金的铝合金包含例如Al-Cu-Mg类合金、Al-Zn-Mg类合金、Al-Mg-Si类合金以及耐热性铝。用于锻造的合金可被分类为用于金属型锻造的合金、用于型砂造型的合金、用于壳型铸造的合金以及用于拉模锻造的合金。
[0038] 各种已知的铝合金可被应用到本发明的示例性实施方式中,并且符合韩国工业标准(KS)。
[0039] 此外,应用到示例性实施方式的铝合金由在加工前具有板形状、棒形状或管形状为材料形状的挤压等的中间铝合金材料来得到,其中,挤压通过加工(诸如剪切、切割或拉延)或机械加工(诸如碾轧、电火花加工、压制、研磨抛光)被加工成组件结构。
[0040] 因此,当组件结构被引入至注塑成型模具中从而处理该组件结构,并且制造具有具体产品所需的形状和结构的组件。
[0041] [预处理步骤]
[0042] 进行加工以具有所需的形状和结构的由铝合金制成的组件不应当具有例如形成在待结合的表面上的氧化或氢氧化物的厚膜,并且当组件已经长时间被放置在自然状态时,很明显的是在表面上存在有锈,锈应当通过例如抛光或打磨从表面上去除。其他不是锈的污染物,例如在金属加工过程期间,附着至表面的油膜,或当组件被携带时,附着至表面的手指油(finger oil)组分,应当通过如下的脱脂步骤被去除。
[0043] 也就是说,例如,加工油、手指油组分或金属碎片可附着至铝金属组件的表面,并且小油滴或灰尘可在通过例如喷砂加工后而附着,它们都应当被脱脂或清洁。通常来说,经加工的铝合金组件通过被引入到用于脱脂的已知的溶剂注脂机中而被处理。当油类组分的附着不太严重时,首先进行脱脂处理,其中,将铝合金组件浸渍在用于铝合金的商购脱脂剂的水性溶液中几分钟并且清洗该铝合金。此外,为了将表面化学地去除以暴露出清洁的铝合金表面,在约40℃的温度下,准备浓度为百分之几的稀释的氢氧化钠水性溶液的浴,并且将铝合金组件浸渍在氢氧化钠水性溶液浴中。
[0044] 此外,在约40℃的温度下,准备浓度为百分之几的另一酸性水性溶液浴,诸如盐酸水性溶液、硝酸水性溶液或氟化氢铵水性溶液。所用的酸性液体根据铝合金的种类而变化。然而,当预先制备如上所述的各种类型的溶液时,能够处理不同的铝合金。在铝合金组件被浸渍在氢氧化钠水性溶液中并且被清洗之后,铝合金组件被浸渍在上述酸性水性溶液中并且被清洗,随后完成了预处理步骤。
[0045] 对于另一实施例,利用表面活性剂可除去结合至铝合金的油性组分。
[0046] [底切形成步骤]
[0047] 利用选自盐酸、硫酸、硝酸和甲酸的至少一种酸的酸性水性溶液来蚀刻由上述预处理步骤脱脂的金属合金(铝合金)以形成具有80至150μm的平均表面粗糙度的凹陷底切和凸起底切。也就是说,在完成预处理步骤之后,通过将铝合金浸渍在酸性水性溶液中进行蚀刻,从而在铝合金的表面上形成非常精细的凹凸结构。
[0048] 例如,优选地30℃至70℃的温度下,将金属合金浸渍在水性混合物中并且放置1至5分钟,以破坏氧化物膜,并且随后可进行表面处理,其中水性混合物通过混合比例为1:4的硫酸和甲酸来得到。
[0049] 在40℃至70℃的温度下,利用优选为0.5%~3%的硫酸水性溶液和2%~10%的甲酸水性溶液处理金属合金约1分钟至5分钟,并且利用自来水清洗该金属合金以除去该混合的液体,并且随后,在短时间内干燥该金属合金。
[0050] 当在这样的状态下注塑树脂材料时:其中金属合金已经在上述主处理步骤中被处理了小于1分钟的时间,相对于树脂材料经适当处理而得到的不同的复合结构,该树脂材料显示出了低拉伸力。当在这样的状态下注塑树脂材料时:其中金属合金被处理超过5分钟或更多,尽管拉伸力并没有本质的改变,但是复合结构本身的厚度可能被降低而快速地劣化。
[0051] 根据利用电子显微镜观察通过上述蚀刻步骤所得到的每种铝合金的表面,观察到1μm至10μm的平均内径(孔径)。作为测量每种合金的表面粗糙度的结果,覆盖有精细底切的每种合金的表面的平均表面粗糙度为80μm至150μm。
[0052] 当陶瓷树脂和铝合金彼此结合时,由于无数的底切的锚固效应,这种数值的粗糙度值将产生非常强的结合力。此时,当孔径为1μm或更小时,由于锚固效应差而使得结合力降低,并且当孔径为10μm或更大时,铝合金的强度降低。因此,优选进行使得孔径在1μm至10μm的范围内的蚀刻。
[0053] [陶瓷树脂制造步骤]
[0054] 同时,基于总100重量份的陶瓷树脂材料,该陶瓷树脂材料包含31wt%至79wt%的选自聚丙烯、聚酰胺、聚苯硫醚、聚乙炔、聚碳酸酯、聚酯和聚苯醚的至少一种树脂,20wt%至66wt%的碳化硅,1wt%至3wt%的添加剂,并且具有热消散功能。
[0055] 此时,当碳化硅(SiC)的含量为20wt%或更低时,陶瓷树脂材料的导热性,也就是热消散功能可能被劣化,并且当含量为66wt%或更大时,陶瓷树脂材料的强度较弱,并且陶瓷树脂材料非常脆弱,并且陶瓷树脂材料的注塑成型性较差。因此,SiC的含量优选地在39wt%至46wt%的范围内,并且在这种情况下,树脂的含量在51wt%至60wt%的范围内,添加剂的含量在1wt%至3wt%的范围内。
[0056] 以下将进行更详细的描述。
[0057] 对于树脂,除了如上所述的聚丙烯、聚酰胺、聚苯硫醚、聚乙炔、聚碳酸酯、聚酯和聚苯醚之外,可使用大多数的热塑性树脂。
[0058] 碳化硅是这样的化合物:具有高共价结合性能,非常坚硬,并且具有约2500℃的高分解温度。由于在碳化硅中存在各种类型的晶体,因此碳化硅是化学稳定的,并且具有优良的耐热性,并且被用于抛光元件、耐火元件、用于高温的热交换器、耐热产生元件等。优选地,碳化硅以大小为1nm至10nm的粉末形式使用。当大小为10nm或更大时,分散性降低。
[0059] 添加剂用于改进碳化硅的分散性,从而弥补陶瓷树脂的性能(即,刚性,)或用于引起陶瓷树脂显示出均一的物理性质。添加剂还用于改进陶瓷树脂的性能,使得陶瓷树脂能够被快速固化。
[0060] 无机填料,即,填充剂为这样的无机材料:该无机材料通过以各种形状(例如,颗粒形状、纤维形状和薄片形状)混合以被分散在聚合物材料中,用于改进聚合物材料的物理性质(例如,强度、弹性、柔性、抗季节性、残余应力缓和性、导电性或着色)、可成型性(例如,流动性或收缩性)、经济有效性(例如重量降低或资源节省),改进具有改进刚性和校正挠曲或补充刚性的表面。基于总100重量份的添加剂,无机填料以约25wt%至35wt%来加入。
[0061] 无机填料可包含例如,硅胶、碳酸氧化物。然而,并不限于此,可使用各种类型的无机填料,例如,碳纤维石墨、氧化锌、氧化铝、结晶二氧化硅、氧化镁、氮化铝或氮化可被用作导热性填料。
[0062] 此外,作为用于改进塑料(树脂)性质的添加剂,可额外地加入塑化剂、稳定剂、抗静电剂、阻燃剂材料、填料、着色剂、发泡剂、润滑剂、成核剂、固化剂(交联剂)、紫外线吸收剂等等。
[0063] 当大颗粒和凝聚的颗粒被挤压以产生较小的颗粒和胶质颗粒时,加入分散剂从而防止产生的细小颗粒的凝聚。也就是说,为了得到均一的物理性质,也可使用吸收剂材料作为表面活性剂、聚合物材料等,或塑解剂。基于100总重量份的添加剂,可加入35wt%至40wt%的这种分散剂。
[0064] 加入凝聚剂(催化剂)用于增加冷却缓慢的材料的固化率,并且炭黑常常被频繁地用于凝聚剂。基于100总重量份的添加剂,可加入30wt%至35wt%的这种凝聚剂。
[0065] 利用上述成分形成的陶瓷树脂改进了导热性,以当碳化硅被加入到该陶瓷树脂时,具有热消散功能。
[0066] 此外,陶瓷树脂具有如图2a和图2b所示的表面。
[0067] 例如,通过在模具中注塑成型陶瓷树脂材料来得到金属合金-陶瓷树脂复合物,并且基于总100重量份的树脂材料,该陶瓷树脂材料包含51wt%的选自聚丙烯、聚酰胺、聚苯硫醚、聚乙炔、聚碳酸酯、聚酯和聚苯醚的至少一种树脂,46wt%的碳化硅,3wt%的添加剂。
[0068] 在下表1中示出了显示出物理性质的这种陶瓷树脂材料。
[0069] 表1
[0070]
[0071] 对于另一实施例,通过在模具中注塑成型陶瓷树脂材料来得到金属合金-陶瓷树脂复合物,并且基于总100重量份的树脂材料,该陶瓷树脂材料包含58wt%的选自聚丙烯、聚酰胺、聚苯硫醚、聚乙炔、聚碳酸酯、聚酯和聚苯醚的至少一种树脂,39wt%的碳化硅,3wt%的添加剂。
[0072] 在下表2中示出了这种陶瓷树脂材料显示出的物理性质。
[0073] 表2
[0074]
[0075] 从上述示出的各个实施例中可证实的是:当碳化硅的含量较低时,也就是说,当加入的碳化硅为35wt%或更低时,导热性大大降低,并且当加入的碳化硅为50wt%或更高时,材料(树脂)的强度较弱,并且因此,材料是脆弱的并且注塑成型性劣化。因此,优选地是,加入的碳化硅在35wt%至50wt%的范围内。
[0076] [结合步骤]
[0077] 当通过如上所述的过程制造铝合金材料和陶瓷树脂时,进行结合步骤。也就是说,准备注塑成型模具,打开上部模具(移动模具),将由经处理的金属合金制成的组件结构引入到下部磨具(固定的模具)中,并且随后关闭上部模具。
[0078] 接下来,当陶瓷树脂材料被注塑在上述模具中时,为异质材料的金属合金-陶瓷树脂材料彼此结合,从而能够得到整合的复合物结构。
[0079] 热塑性合成树脂复合物的注塑成型条件包含模口温度和注塑温度,以及注塑成型被适配为利用注塑成型常规树脂材料时所应用的温度来进行。也就是说,尽管当模具温度和注塑温度较高时,可得到良好的结果,但是当金属合金的温度为100℃或更高时,能够得到最好的结合效果,在不过度增加温度时,该温度高于使用热塑性合成树脂组合物时适用的温度。当合金产品的温度,而不是实际的模具温度,例如,镁合金产品的温度为100℃或更高时,能得到最好的结合效果。
[0080] 上部模具和下部模具的温度可较低,只要能够提高所设计的产品的温度即可。当产品是厚且大的时,可调整注塑等待时间。因此,制造注塑成型模具应当考虑这样的事实:其可被用在这样的高温下。
[0081] 通过上述过程结合的金属合金(铝合金)和陶瓷树脂的结合表面具有如图3a和图3b所示的紧实的结合结构。
[0082] [实施例1]
[0083] 得到金属合金-陶瓷树脂复合物,其中,该金属合金-陶瓷树脂复合物包含:金属合金,具有预定厚度、宽度和长度的片状形状,其中利用表面活性剂对该金属合金的表面进行脱脂并且利用至少一种选自盐酸、硫酸、硝酸和甲酸的至少一种酸的水性溶液来蚀刻经脱脂的表面以形成凹陷底切和凸起底切以提供80μm至150μm的平均表面粗糙度;以及陶瓷树脂,基于总100重量份的树脂,该陶瓷树脂包含51wt%或更多的选自聚丙烯、聚酰胺、聚苯硫醚、聚乙炔、聚碳酸酯、聚酯和聚苯醚的至少一种树脂,46wt%的碳化硅,3wt%的添加剂。利用模具,该陶瓷树脂被注塑成型。
[0084] 通过断裂实验来测量由上述过程得到的金属合金-陶瓷树脂的10个样品的剪切2
断裂力。结果,测定的平均剪切断裂力为150kgf/cm。
[0085] [实施例2]
[0086] 得到金属合金-陶瓷树脂复合物,其中,该金属合金-陶瓷树脂复合物包含:金属合金,具有预定厚度、宽度和长度的片状形状,其中利用表面活性剂对该金属合金的表面进行脱脂并且利用至少一种选自盐酸、硫酸、硝酸和甲酸的至少一种酸的水性溶液来蚀刻经脱脂的表面以形成凹陷底切和凸起底切,以提供80μm至150μm的平均表面粗糙度;以及陶瓷树脂,基于总100重量份的树脂,该陶瓷材料包含58wt%的选自聚丙烯、聚酰胺、聚苯硫醚、聚乙炔、聚碳酸酯、聚酯和聚苯醚的至少一种树脂,39wt%的碳化硅,3wt%的添加剂。利用模具,该陶瓷树脂被注塑成型。
[0087] 通过断裂实验来测量由上述过程得到的金属合金-陶瓷树脂的10个样品的剪切2
断裂力。结果,测定的平均剪切断裂力为200kgf/cm。
[0088] 通过上述实施例可证实,加入39wt%的碳化硅的陶瓷树脂显示出高强度(剪切断裂力),但是与金属合金的结合表面被分开了。加入46wt%的碳化硅的陶瓷树脂显示出的剪切断裂力低于加入39wt%的碳化硅的陶瓷树脂的剪切断裂力,但是结合表面比并没有分开,而是陶瓷树脂本身断裂。
[0089] 通过这些示例性实施例,可以看到,当加入到陶瓷树脂的碳化硅的含量为35wt%或更低时,强度较高,但是结合表面易于分开,并且导热性较低。当加入到陶瓷树脂的碳化硅的含量为46wt%或更高时,强度低于含有加入到陶瓷树脂的碳化硅为35wt%或更低的陶瓷树脂的强度,但是结合表面较强,并且导热性较高。
[0090] 因此,应用到根据本发明的金属合金-陶瓷树脂复合物的陶瓷树脂包含加入量在35wt%至50wt%范围内,优选在39wt%至46wt%范围内的碳化硅。
[0091] 尽管描述并且示出了本发明的示例性实施方式,但是对于本领域技术人员明显的,本发明并不限于所描述的实施方式,并且在不违背本发明的精神和范围的情况下,可进行多种形式的修改和改动。因此,鉴于本发明的技术精神,不能单独地理解改动和变形,并且必须理解的是修改的实施例或改动的实施例应当被认为属于权利要求所限定的本发明的范围。
[0093] 根据本发明的金属合金-陶瓷树脂复合物以及制备该金属合金-陶瓷树脂复合物的方法,通过将形成的具有热消散功能的陶瓷树脂和金属合金彼此整合而形成的金属合金-陶瓷树脂复合物可被有效地用在LED照明装置以及各种电子设备、家用器具、医学设备、车辆结构组件、车载组件、建筑材料组件以及其他结构组件和外部组件中。鉴于该事实,本发明超过了现有技术的限制,并且因此,本发明可被用于相关的技术中。此外,存在一种良好的机会:本发明的可适用的装置可被投入市场或用于出售。此外,证实了本发明可被实际地实施。因此,本发明具有工业实用性。
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