1 金屬材料與高分子材料結(jié)合后性能特征

隨著科學技術(shù)的不斷進步，高分子材料的應(yīng)用也越來越廣泛，但是在特定領(lǐng)域中，比如通電傳導，高強度結(jié)構(gòu)部件中，金屬材料的使用仍然不可避免

，這就要求在很多場景下，必須使用金屬和高分子材料構(gòu)建的復合材料。但是金屬材料通過離子鍵結(jié)合，高分子材料通過分子鏈相互交織結(jié)合，兩者的結(jié)合形式存在巨大差異。因此反映在宏觀層面，金屬材料和高分子材料的相互結(jié)合能力較弱，同時由于金屬材料和高分子材料的熱膨脹系數(shù)差距非常大，在冷熱沖擊環(huán)境下更容易發(fā)生兩者的相互分離。為此通過在金屬表面微蝕出納米級的孔洞，可以有效地增加金屬和高分子材料之間的結(jié)合面積，同時將高分子材料的分子鏈末端引入到孔洞中，從而實現(xiàn)兩者之間高強度的結(jié)合，甚至達到精檢漏的氣密性標準

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2 高分析材料加工流程

復合材料的加工方法一般分為三個步驟：①金屬材料成型，可以通過沖壓、蝕刻、機加工等方式加工出所需外形的金屬件；②對金屬表面進行微蝕加工，可以整體或選擇性地在金屬表面特定位置均勻地加工出納米孔洞結(jié)構(gòu)，并且通過最外層的氧化物對納米孔洞進行保護，防止在防止過程中，納米孔洞受到空氣氧化而發(fā)生失效；③對已經(jīng)加工出納米孔洞的金屬件，使用注塑成型工藝將高分子材料注入模具中，并且快速地與金屬件貼合并侵入到孔洞中實現(xiàn)兩者的連接。最終成型的產(chǎn)品如果需要對其金屬或高分子材料部分外觀進行加工，還可以通過電鍍、陽極氧化、噴漆等方式進行處理，來實現(xiàn)高質(zhì)量的表面效果。在這些工序中，微蝕加工、注塑成型和最終表面處理都影響著金屬和高分子材料的結(jié)合能力，需要對微蝕時間、成型工藝參數(shù)和表面處理藥水等進行嚴格的管控，否則容易導致結(jié)合位置發(fā)生失效。

3 金屬材料加工基本要求

金屬材料成型：由于后續(xù)要求在金屬表面加工出納米孔洞，因此對金屬表面的活性有一定要求，例如，金、銀等材質(zhì)表面由于其惰性并不適合直接加工納米孔洞。目前比較成熟的金屬材料有不銹鋼、鋁合金、銅合金、鎂合金、鈦合金，因此在原材料選擇時需要注意。金屬材料根據(jù)其外形尺寸、產(chǎn)品厚度來選擇合適的加工方式，這里我們已沖壓產(chǎn)品為例，進行相關(guān)難點的分析。如圖1是沖壓完成后的金屬料帶，因為沖壓工藝具有高效高速的特點，所以往往應(yīng)用在產(chǎn)量大，尺寸小的產(chǎn)品中。加工過程中需要注意其外觀不允許有壓傷、毛刺、過切、利邊、裂紋等不良，這會影響金屬件自身強度，從而增大在金屬件部分發(fā)生斷裂的風險。

本文選擇了兩組患兒手部留置針留置天數(shù)和患兒家長的滿意程度為本次實驗的觀察指標,其中,患兒家長滿意程度統(tǒng)計分為了十分滿意、比較滿意、不滿意三個階段。

金屬表面微蝕：根據(jù)對基材的選擇來配置相應(yīng)的處理溶液，首先第1步通常是通過堿性除油劑對金屬表面的異物、臟污和油性物質(zhì)進行去除

，因為在后工序中，這些雜志物質(zhì)會影響處理溶液對金屬表面微蝕的效果，起到阻隔的作用；第2步是水洗，通過此步驟來去除第1步中附著在金屬表面的堿性溶液，因為金屬的特性，所以在微蝕過程中通常使用酸性溶液，為了避免兩者發(fā)生反應(yīng)需要將堿性溶劑進行去除；第3步是通過硫酸酸洗

，這一步的目的是在金屬表面優(yōu)先均勻地長出較大的孔洞結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)基本結(jié)構(gòu)；第4步是通過硫酸和微蝕鹽酸洗

，這一步的目的是可以在原有較大的孔洞結(jié)構(gòu)中，再次生產(chǎn)出較小的孔洞結(jié)構(gòu)，從而實現(xiàn)樹根裝的結(jié)構(gòu)，充分增加高分子材料和金屬之間的結(jié)合面積；第5步是電解氧化，通過這步可以是的已經(jīng)生產(chǎn)出孔洞結(jié)構(gòu)的金屬表面生長出一層氧化膜結(jié)構(gòu)，這個結(jié)構(gòu)有2個作用，一是可以在金屬表面形成一層保護膜，保護內(nèi)部結(jié)構(gòu)不再收到外界水分和氧氣的腐蝕，可以延長處理后產(chǎn)品的使用壽命，另一方面這種特殊的氧化物薄膜，與高分子材料表面具有良好的浸潤性，能夠在注塑成型過程中，引導高分子材料侵入到納米孔洞結(jié)構(gòu)中，促進兩者之間更好的結(jié)合在一起；第6步是烘烤，這里的目的主要是為了去除產(chǎn)品表面的水分，防止產(chǎn)品失效。至此金屬表面的微蝕加工完成，但是在后續(xù)使用過程中，仍然需要做好金屬表面的防護，比如通過PP薄膜對金屬表面進行包裹，防止外界污染導致產(chǎn)品失效；另外也需要做好嚴格的時間管控，避免產(chǎn)品長期放置后失效

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納米注塑成型：金屬微蝕加工完成后往往通過注塑成型將高分子材料填充到相應(yīng)的位置，因為注塑成型具有填充快、溫度高等優(yōu)勢，這都能夠幫助塑膠在冷卻到結(jié)晶溫度之前迅速的和金屬表面接觸，并侵入到納米孔洞中。在這里，由于一些工藝參數(shù)的特殊要求，往往將這一類的注塑成型工藝稱之為納米注塑成型

。第一，模具溫度要求在140℃到150℃之間，這個在常規(guī)的注塑成型過程中數(shù)據(jù)一個較高的模溫，它的優(yōu)勢在于可以將金屬零件的溫度加熱到較高的狀態(tài)，因此高分子材料在接觸金屬表面過程中不會迅速降溫，而是會驗證金屬表面繼續(xù)流動開，減緩高分子材料的結(jié)晶速率。但是如果模具溫度上升到更高，可能會造成模具整體發(fā)生膨脹而導致金屬之間相互摩擦，影響模具使用壽命。另外需要注意的是，在模具加熱方式的選擇上面推薦使用電熱加熱，因為傳統(tǒng)的油溫加熱在長期生產(chǎn)過程中可能會產(chǎn)生漏油等現(xiàn)象，油污污染金屬產(chǎn)品表面引起產(chǎn)品失效。第二，模具進膠口使用針閥熱流道進膠，首先通過使用熱流道，可以保證高分子材料在從機臺進入模具過程中仍然維持300℃以上的高溫狀態(tài)，不會在流道中散失熱量導致溫度下降。進一步延緩了材料的結(jié)晶速度和縮短了冷卻時間。然后通過使用針閥熱流道可以在開模和取件期間保證高分子材料不從澆口流出，因此不會發(fā)生前段材料的冷卻固化，導致后續(xù)產(chǎn)品的不良。但是在使用針閥熱流道的過程中需要注意定時的清理高分子材料，因為高分子材料長時間維持在高溫狀態(tài)下會導致材料分解碳化，最終阻塞流道。通過及時清理可以盡量排出殘留在流道中的分解材料。第三，在注塑成型過程中要求高射速高射壓，通過此可以縮短高分子材料的填充時間，使得高分子材料在達到金屬表面各個位置的時候，還維持一個高溫均勻的狀態(tài)，使得各個位置的結(jié)合性能一致。但是同樣在這種條件下，產(chǎn)品的分型面、鑲件位置會容易產(chǎn)生披鋒和毛刺，導致外觀不良。而且由于金屬表面往往都做了微蝕加工，所以披鋒處的高分子材料和金屬也有非常良好的結(jié)合力，在后續(xù)工序中難以去除。因此這更要求了模具的高加工精度和配合精度。在納米注塑成型過程中，非常注重工藝的穩(wěn)定性，如果條件發(fā)生波動，產(chǎn)品的質(zhì)量也會發(fā)生相應(yīng)的改變。

表面處理：在納米注塑成型后，為了實現(xiàn)金屬件的功能性或外觀性，通常會再次對金屬表面進行表面處理。比如通過電鍍的方式，可以在金屬表面繼續(xù)鍍覆鎳金以實現(xiàn)其相應(yīng)的導電功能。在這個過程中，由于金屬微蝕完成后，其表面會覆蓋有一層氧化物，所以在進行電鍍之前通過會使用酸或點解的方式將氧化膜去除干凈，以實現(xiàn)后續(xù)良好的電鍍效果。最終電鍍完成后，金屬部分和高分子部分都實現(xiàn)了其相應(yīng)的功能。

識字寫字對低年級的學生而言，其實是有一些枯燥的。學生的天性使他們更愿意去接觸隨筆涂鴉，而不是一個個方方正正的漢字。所以，身為教師，要想從識字寫字方面提升學生的語文素養(yǎng)，必須先激發(fā)他們對學習漢字的興趣，培養(yǎng)他們認字的強烈想法。比如，《操場上》和“識字加油站”中的“身體器官”。課文《操場上》列舉了幾類有關(guān)運動的字，比如“跑”“跳”“踢”等三個字，讓學生在運動中感受這三個動作的異同，從而把這幾個字聯(lián)系又區(qū)分開來。引導他們獨立思考，從而得出三個字都是“足”字旁是因為它們都與運動有關(guān)的結(jié)論。

4 金屬表面微蝕實現(xiàn)與高分子材料結(jié)合應(yīng)用領(lǐng)域

金屬表面微蝕實現(xiàn)與高分子材料結(jié)合的技術(shù)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用在電力電子、通訊設(shè)備、汽車航空等應(yīng)用領(lǐng)域中，但是針對不同類型的金屬材料和高分子材料還有非常廣闊的空間，可以拓寬其在其他領(lǐng)域的應(yīng)用場景。同時針對工藝控制，需要有更多的理論研究和驗證數(shù)據(jù)來支撐起它的量產(chǎn)應(yīng)用。

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