专利名称：复合成形品的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及具有在金属部件的表面覆盖纤维强化高分子材料部的连结的复合成形品。
背景技术：
目前已知由带有以金属为母材的表面的金属部件和覆盖于金属部件的表面的树脂部形成的复合成形品(专利文献1 幻。根据专利文献1，对金属部件的表面实施化学腐蚀，将热可塑性树脂通过注塑成型以树脂覆盖该腐蚀面的方式进行嵌件成型，从而形成树脂部，进而形成复合成形品。根据该文献的记载，即使重复进行冷热循环，也能够确保高气密性。专利文献2公开了一种复合成形品，是对由镁合金形成的金属部件的表面实施化成处理，形成由金属氧化物、金属碳酸化物、金属磷酸化物形成的表层，然后，将以聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂或者聚苯硫醚树脂为主成分的树脂层覆盖于表层的凹凸部而得的。就该复合成形品而言，在表层形成了多个直径约10纳米、长度100纳米左右的圆形柱。专利文献3公开了在使由金属材料形成的金属部件与树脂材料重叠的状态下，利用激光束使存在于接合部的树脂材料加热至200 1500°C，使接合部的树脂材料产生起泡的接合方法。气泡为0. 01 5. 0毫米。并记载了采用其则能够提高金属部件与树脂材料的接合强度。专利文献1 日本特开2001-225352号公报专利文献2 日本特开2007-301972号公报专利文献3 国际公开W02007/029440号公报
发明内容
上述复合成形品能够尽可能地提高金属部件的表面与覆盖金属部件表面的树脂部间的界面上的抗剪强度，能够抑制树脂部的剥离。但是，在使严酷的冷热循环反复作用的严酷的使用环境下使用复合成形品时，上述的复合成形品未必能充分地应对，存在树脂部过度剥离的可能。例如，在以车辆的引擎室为代表的严酷的环境中，将严酷的冷热循环反复作用于复合成形品，因此，存在不能充分地应对，长时间使用则树脂部发生过度剥离的可能。本发明是基于上述的实际情况而完成的，其课题在于提供一种复合成形品，该复合成形品能够提高金属部件的表面与覆盖金属部件表面的纤维强化高分子材料部间的界面上的耐剥离性，即使在因加热和冷却导致的严酷的热冲击反复作用于复合成形品时，也能够抑制纤维强化高分子材料部的过度剥离。形态1的本发明所述的复合成形品，具备(i)以金属为母材的具有表面的金属部件；和(ii)纤维强化高分子材料部，其覆盖金属部件的表面的至少一部分且具有作为基体的高分子材料和强化基体的多条强化纤维，(iii)金属部件的表面具有隔着大于强化纤维径的间距间隔，周期地或者不规则地多个并列的突出部，(iv)相对的突出部形成能使构成纤维强化高分子材料部的高分子材料的一部分进入且能使强化纤维中的至少一部分进入的进入空间。根据本发明，形成于金属部件的表面的突出部，隔着大于强化纤维径的间距间隔而周期性地或者不规则地多个并列。因而，能够通过突出部而截断由产生于金属部件与纤维强化高分子材料部间的界面上的剪切应力而导致的应变。因此，即使在热冲击反复进行作用的严酷的环境中使用复合成形品，也能够抑制界面上的剥离。而且，构成纤维强化高分子材料部基体的高分子材料的一部分进入到进入空间。由此，能够进一步提高金属部件的表面与纤维强化高分子材料部间的界面上的抗剪强度。而且，强化纤维中的至少一部分能够进入到由相对的突出部间形成的进入空间，有利于由强化纤维强化进入到进入空间的高分子材料。由此，能够进一步提高前述界面上的抗剪强度。可是，若着眼于金属部件表面与纤维强化高分子材料部间的界面，则强化纤维其自身存在于界面的概率低。认为由构成纤维强化高分子材料部的高分子材料形成的薄层存在于界面的概率高。以下也将薄层称为WBL(WBL :Weak Boundaly Layer)。在此认为由于薄层是由高分子材料形成的，强化纤维存在的概率低，因此较之纤维强化高分子材料部自身的强度，机械强度差。此时，在热冲击等的力作用于界面时，因应力集中而有可能导致薄层破裂。如上所述，若强化纤维中的至少一部分进入到存在于相对的突出部间的进入空间， 则即使存在薄层，也能够因强化纤维的强化效果而提高界面上的抗剪强度。根据形态2的本发明所述的复合成形品，进一步，形成突出部的壁面具有露出于进入空间的多个微小凹部和/或微小凸部。进而，根据形态2所述的本发明，形成突出部的壁面具有露出于进入空间的多个微小凹部和/或微小凸部。微小凹部具有小于进入空间的开口尺寸的微小开口。微小凸部具有小于进入空间的开口尺寸的突出量。通过形成于突出部的壁面的微小凹部和/或微小凸部，能够进一步提高金属部件与纤维强化高分子材料部间的界面上的连结度，进一步提高进入到上述进入空间的高分子材料的抗剪强度，提高界面上的耐剥离性。如上所述，根据本发明，能够通过突出部截断由金属部件与纤维强化高分子材料部间的界面上的剪切应力而导致的应变。因此，能够提高对界面上的剪切破坏的耐久性，能够抑制界面上的剥离。因此，即使在因加热和冷却导致的热冲击长期反复作用的环境中使用复合成形品，也能够抑制界面上的过度剥离。
图1涉及实施方式1，是示意性表示沿着金属部件的厚度方向切断的突出部的剖面图。图2涉及实施方式1，是示意性表示FRP部覆盖金属部件的突出部的状态的剖面图。图3涉及实施方式1，是示意性表示滚压成形前的金属部件的表面的剖面图。图4涉及实施方式1，是示意性表示在对金属部件的表面进行滚压成形的同时形成突出部的状态的剖面图。图5涉及实施方式1，是示意性表示形成于金属部件的表面的突出部的平面图。图6涉及实施方式2，其中，图6A为示意性地表示形成于金属部件的表面的进入空间的平面图，图6B为示意性地表示形成于金属部件的表面的进入空间的剖面图(沿着VI-VI线的剖面图)。图7涉及实施方式3，是示意性地表示通过转印用的成型模的加压而使突出部转印于金属部件的表面的状态的图。图8涉及实施方式4，是示意性地表示形成于金属部件的表面的突出部的平面图。图9涉及实施方式5，是示意性地表示形成于金属部件的表面的突出部的平面图。图10涉及实施方式6，是局部表示形成突出部的转印加工构件的平面图。图11涉及实施方式7，是示意性地表示形成于金属部件的表面的突出部的剖面图。图12涉及实施方式7，是示意性地表示FRP部覆盖金属部件表面的突出部的状态的剖面图。图13涉及实施方式9，是示意性地表示形成于金属部件的表面的突出部的剖面图。图14涉及实施方式9，是示意性地表示FRP部覆盖金属部件表面的突出部的状态的剖面图。图15涉及实施方式10，是示意性地表示在金属部件的表面覆盖掩模部件的状态下进行喷丸处理的状态的剖面图。图16涉及实施方式10，是示意性地表示FRP部覆盖金属部件表面的突出部的状态的剖面图。图17的17A和17B涉及实施方式11，是示意性地表示形成于金属部件的表面的突出部的平面图。图18是示意性地表示三层层压体的热膨胀变化形态的图。图19是表示作用于WBL的剪切应力与突出部间的间距间隔LA的关系的曲线图。图20是试验片的立体图。图21是用扫描型电子显微镜摄像的照片(倍率50倍)。图22是用扫描型电子显微镜摄像的放大照片(倍率200倍)。图23是试验片的立体图。图M是表示在由含有玻璃纤维的尼龙形成试验片的FRP部时，将横轴作为突出部的间距间隔，将纵轴作为抗剪强度和保持率(％ )的关系的曲线图。图25是表示在由含有玻璃纤维的PPS树脂形成试验片的FRP部时，将横轴作为突出部的间距间隔，将纵轴作为抗剪强度和保持率(％)的关系的曲线图。图26是表示将横轴作为关于(进入空间的深度/突出部间的间距间隔)的α值， 将纵轴作为接合断裂强度和保持率(％ )的关系的曲线图。
具体实施例方式对于截断由产生于界面上的剪切应力而导致的应变而言，以本发明的图18所述的三层层压体(初期尺寸li)为例进行说明。第1层(X = 1)为树脂层，第3层(X = 3) 为金属部件，作为中间层的第2层(χ = 2)为WBL。若对该层压体施加ΔΤ的温度变化，则各层(χ = 1 3)发生式1表示的Δ1χ(χ= 1 3)量的尺寸变化而成为lx(x = 1 3)。 即，就第1层(χ = 1)而言，基本成为Al1 = Ii · · ΔΤ。就第2层(χ = 2)而言，基本成为Al2 = Ii ^2 - AT。就第3层(X = 3)而言，基本成为Al3 = Ii 旦3 AT。因 而，第1层U = 1)的长度I1基本成为I1 = Ii+Alp第2层U = 2)的长度I2基本成为 I2 = Ii+A 12。第3层(X = 3)的长度基本成为I3 = Ii+A 13。但是，各层U = 1 3)的界面相互接合，因而无法自由滑动。由此，在发生AT 的温度变化吋，三层层压体的实际的长度成为1’。1’与Ix的差将以应变的形式残留于各 层。因应变而产生的剪切应カ超过材料的抗剪强度吋，发生龟裂而进行扩展。就1’而言，因各层的应变产生的牵引力与压缩カ之间应该取得了平衡。由此，カ 的平衡基本上如式2，可求出三层层压体的平均尺寸1’。由干与尺寸变化相当的应变量 Alx(Alx= 1' -Ix)而产生的各层的剪切应カT X,将与各层的厚度dx相关，基本可由式 3求出。由式3求出的剪切应カT2高于第2层WBL的抗剪强度吋，WBL将发生龟裂。此时， 不仅要考虑因第1层与第3层的线膨胀差而产生的应力，而且也会因WBL自身的线膨胀而 产生应变，产生剪切应力。因此，根据界面的接合状态，有时在WBL上产生微细的龟裂。因 此，由因冷热循环的重复产生的热冲击而导致龟裂的扩展，进而导致WBL的被破坏。[数1]Alx = Ii^xAT ...式 1Ii 初期尺寸:x层的线膨胀系数AT 温度变化[数2]A1E1Q' -I1)+A2E2 (l' -L)+A3E,(1' -I3) = 0
权利要求
1.一种复合成形品，其特征在于，具备金属部件和纤维强化高分子材料部，其中，所述金属部件具有以金属为母材的表面，所述纤维强化高分子材料部覆盖所述金属部件的表面的至少一部分且具有作为基体的高分子材料和强化所述基体的多条强化纤维，所述金属部件的表面具有隔着大于所述强化纤维径的间距间隔，周期地或者不规则地多个并列的突出部，并且，相对的所述突出部形成进入空间，所述进入空间能使构成所述纤维强化高分子材料部的所述高分子材料的一部分进入且能使所述强化纤维中的至少一部分进入。
2.根据权利要求1所述的复合成形品，其中，形成所述突出部的壁面具有露出于所述进入空间的多个微小凹部和/或微小凸部。
3.根据权利要求1或2所述的复合成形品，其中，所述进入空间和所述突出部由形成于所述金属部件的所述表面的转印面所形成。
4.根据权利要求1或2所述的复合成形品，其中，所述进入空间和所述突出部由使投射体群碰撞于所述金属部件的所述表面而得的喷丸处理面所形成。
5.根据权利要求1 4中任一项所述的复合成形品，其中，所述间距间隔在10 3000 微米的范围内，所述突出部在沿着与所述金属部件的所述表面垂直的方向投影的平面图中相连结。
6.根据权利要求1 5中任一项所述的复合成形品，其中，将(所述进入空间深度/所述突出部间的间距间隔LA的值)X100%设为α值时，α值为20%以上，其中，所述深度和间距间隔LA的单位为微米。
7.根据权利要求1 6中任一项所述的复合成形品，其中，构成所述金属部件的所述金属为铝、铝合金、镁、镁合金、铁、铁合金、钛、钛合金、铜、铜合金中的至少一种，构成所述纤维强化高分子材料部的所述高分子材料为尼龙、聚酰亚胺、聚缩醛、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚砜(PES)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚苯醚(PPE)、聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、丙烯酸树脂、氯乙烯树脂、氟树脂、聚碳酸酯、酚醛树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABQ、丙烯腈-丁二烯(AB)、液晶聚合物中的至少一种，构成所述纤维强化高分子材料部的所述强化纤维为玻璃纤维、陶瓷纤维、金属纤维、碳纤维中的至少一种。
8.根据权利要求1 7中任一项所述的复合成形品，其中，构成所述纤维强化高分子材料部的所述高分子材料为尼龙系树脂，所述间距间隔在50 700微米的范围内。
9.根据权利要求1 7中任一项所述的复合成形品，其中，构成所述纤维强化高分子材料部的所述高分子材料为聚苯硫醚(PPQ系树脂，所述间距间隔在50 1000微米的范围内。
全文摘要
本发明提供一种复合成形品，其能够提高界面的耐剥离性，即使反复受到热冲击的作用时也能够抑制纤维强化高分子材料部的过度剥离。复合成形品具有金属部件和纤维强化高分子材料部，其中，所述金属部件具备以金属为母材的表面，所述纤维强化高分子材料部覆盖金属部件的表面的至少一部分且具有作为基体的高分子材料和强化基体的多条强化纤维。金属部件的表面具有隔着大于强化纤维径的间距间隔，周期地或者不规则地多个并列的突出部。相对的突出部形成进入空间，所述进入空间能使基体的一部分进入且能使强化纤维中的至少一部分进入。
文档编号B32B3/30GK102438820SQ201080035
公开日2012年5月2日 申请日期2010年9月16日 优先权日2009年10月16日
发明者内海朗, 朝生敏裕, 铃木康弘, 鹤贺利幸 申请人:爱信精机株式会社