CN103096649A - 壳体及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种壳体，其包括基材，其特征在于：该壳体还包括形成于基材表面的基底陶瓷层、形成于基底陶瓷层表面的透明陶瓷层；基底陶瓷层与透明陶瓷层之间还设置有图案层，且该图案层嵌入于基底陶瓷层中，该图案层由陶瓷组成。所述壳体表面呈现具有陶瓷质感的图案，提高了壳体的外观竞争力。此外，本发明还提供一种所述壳体的制备方法。

Description

壳体及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种壳体及其制备方法。
背景技术
为了使电子装置的金属外壳具有吸引力的外观，目前主要通过镭射雕刻、化学蚀刻等方法在金属壳体上形成图案。然而，该种方法制作的图案，视觉效果不强，且不能呈现出独特的质感，难以吸引消费者的眼球。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种有效解决上述问题的壳体。
另外，还有必要提供一种上述壳体的制备方法。
一种壳体，其包括基材，该壳体还包括形成于基材表面的基底陶瓷层、形成于基底陶瓷层表面的透明陶瓷层；基底陶瓷层与透明陶瓷层之间还设置有图案层，且该图案层嵌入于基底陶瓷层中，该图案层由陶瓷组成。
一种壳体的制备方法，其包括如下步骤：
提供基材；
采用静电喷涂及高温烧结工艺在基材的表面形成基底陶瓷层；
在基底陶瓷层表面形成图案层，将陶瓷花纸的花膜均匀贴在基底陶瓷层的表面并进行高温烧结处理；
采用静电喷涂及高温烧结工艺在基材的表面形成透明陶瓷层。
本发明所述壳体通过在金属材质的基材上依次形成基底陶瓷层、图案层及透明陶瓷层，能使所述壳体表面呈现具有陶瓷质感的图案，提高了壳体的外观竞争力；且形成于基材表面的各膜层具有良好的化学稳定性，耐磨性，可有效提高壳体的使用寿命。
附图说明
图1为本发明一较佳实施例的壳体的剖视图。
主要元件符号说明
壳体 10
基材 11
基底陶瓷层 13
透明陶瓷层 15
图案层 17
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1，本发明一较佳实施方式的壳体10包括基材11及依次形成于基材11表面的基底陶瓷层13和透明陶瓷层15。该基底陶瓷层13和透明陶瓷层15之间还设置有图案层17，该图案层17嵌入该基底陶瓷层13中。该壳体10可为手机等电子装置的壳体。
该基材11的材质为不锈钢或钛合金。
该基底陶瓷层13由氧化物陶瓷组成，其包括质量百分含量分别为60-70%的氧化硅、15-20%的氧化铝、5-10%的色素原料、5-6%的氧化钾、4-6%的氧化钠、0.4-0.6%的氧化镁、0.2-0.4%的氧化铁、0.2-0.4%的氧化钙。其中，色素原料为金属化合物，具体可为氧化钛、三氧化铁、四氧化三铁或氧化钴，它们能分别使基底陶瓷层13呈现白色、黑色、红色或蓝色效果。本实施例中，基底陶瓷层13的色素原料为氧化钛，使基底陶瓷层13呈现白色效果。该基底陶瓷层13的厚度为0.15-0.18mm。
该透明陶瓷层15由氧化物陶瓷组成，其包括质量百分含量分别为75-85%的氧化硅、5-12%的氧化铝、5-8%的氧化钾、4-6%的氧化钠、0.4-0.6%的氧化镁、0.2-0.4%的三氧化铁、0.2-0.4%的氧化钙。该透明陶瓷层15的厚度为0.08-0.1mm。
该图案层17由氧化物陶瓷组成，其组成成份与基底陶瓷层13的组成相同，但图案层17的色素原料区别于基底陶瓷层13的色素原料，从而使基底陶瓷层13与图案层17呈现不同的颜色效果。本实施例中，图案层17的色素原料为氧化钴，能使图案层17呈现蓝色效果。
本发明一较佳实施方式的壳体10的制备方法包括如下步骤：
(1)提供一基材11并对基材11进行预处理。该基材11的材质为不锈钢或钛合金。该预处理包括对使用草酸溶液或者氢氧化钠溶液对基材11进行除油。
(2)对基材11进行喷砂使基材11表面粗化，以提高后续膜层与基材11的附着力。基材11的粗糙度Ra达到1.3-2.0μm。
(3)采用静电喷涂及高温烧结工艺在基材11的表面形成基底陶瓷层13。使用静电喷涂机(图未示)，采用的喷涂原料中含有质量百分含量分别为60-70%的氧化硅、15-20%的氧化铝、5-10%的氧化钛、5-6%的氧化钾、4-6%的氧化钠、0.4-0.6%的氧化镁、0.2-0.4%的氧化铁、0.2-0.4%的氧化钙。喷涂后将基材11进行高温热处理使形成于基材11表面的喷涂原料熔融，之后冷却固化形成基底陶瓷层13。该高温热处理的过程为：将基材放入热处理炉(图未示)中，在800-805℃的温度下保温3-5min；热处理炉停止加热，自然降温，将产品取出。降温过程中可充液氮控制降温，亦可直接缓慢常规降温。该基底陶瓷层13的厚度为0.15-0.18mm。
(4)在基底陶瓷层13表面形成图案层17。先将基底陶瓷层13表面擦洗干净，并将陶瓷花纸的花膜均匀贴在基底陶瓷层13表面；然后将产品进行高温热处理使花膜能熔融并嵌入到软化的基底陶瓷层13内形成图案层17。该高温热处理的过程为：将基材11放入热处理炉中，在780-785℃的温度下保温3-5min。热处理炉停止加热，自然降温后将产品取出。
(5)采用静电喷涂及高温烧结工艺在基材11的表面形成透明陶瓷层15。使用静电喷涂机(图未示)，采用的喷涂原料中含有质量百分含量分别为75-85%的氧化硅、5-12%的氧化铝、5-8%的氧化钾、4-6%的氧化钠、0.4-0.6%的氧化镁、0.2-0.4%的氧化铁、0.2-0.4%的氧化钙。该透明陶瓷层15的厚度为0.08-0.1mm。喷涂后将基材11进行高温热处理。该高温热处理的过程为：将基材11放入热处理炉中，在730-750℃的温度下保温5-8min。热处理炉停止加热，自然降温，将产品取出。降温过程中可充液氮控制降温，亦可直接缓慢常规降温。
(6)对产品进行后处理。使用喷砂工艺去除壳体10未形成基底陶瓷层13的表面的氧化层。氧化层为基材11在热处理过程中发生氧化形成的。
本发明所述壳体10通过在金属材质的基材11上依次形成基底陶瓷层13、图案层17及透明陶瓷层15，能使所述壳体10表面呈现具有陶瓷质感的图案，提高了壳体10的外观竞争力；且形成于基材11表面的各膜层具有良好的化学稳定性，耐磨性，可有效提高壳体10的使用寿命。

Claims (13)

1.一种壳体，其包括基材，其特征在于：该壳体还包括形成于基材表面的基底陶瓷层、形成于基底陶瓷层表面的透明陶瓷层；基底陶瓷层与透明陶瓷层之间还设置有图案层，且该图案层嵌入于基底陶瓷层中，该图案层由陶瓷组成。
2.如权利要求1所述的壳体，其特征在于：该基材的材质为不锈钢或钛合金。
3.如权利要求1所述的壳体，其特征在于：该基底陶瓷层由氧化物陶瓷组成，该基底陶瓷层包括质量百分含量分别为60-70%的氧化硅、15-20%的氧化铝、5-10%的色素原料、5-6%的氧化钾、4-6%的氧化钠、0.4-0.6%的氧化镁、0.2-0.4%的氧化铁、0.2-0.4%的氧化钙；其中，该色素原料为氧化钛、三氧化铁、四氧化三铁或氧化钴中的一种。
4.如权利要求1所述的壳体，其特征在于：该图案层由氧化物陶瓷组成，该图案层包括质量百分含量分别为60-70%的氧化硅、15-20%的氧化铝、5-10%的色素原料、5-6%的氧化钾、4-6%的氧化钠、0.4-0.6%的氧化镁、0.2-0.4%的氧化铁、0.2-0.4%的氧化钙；其中，该色素原料为氧化钛、三氧化铁、四氧化三铁或氧化钴中的一种。
5.如权利要求1所述的壳体，其特征在于：该透明陶瓷层由氧化物陶瓷组成，该透明陶瓷层包括质量百分含量分别为75-85%的氧化硅、5-12%的氧化铝、5-8%的氧化钾、4-6%的氧化钠、0.4-0.6%的氧化镁、0.2-0.4%的三氧化铁、0.2-0.4%的氧化钙。
6.如权利要求1所述的壳体，其特征在于：该基底陶瓷层的厚度为0.15-0.18mm。
7.如权利要求1所述的壳体，其特征在于：该透明陶瓷层的厚度为0.08-0.1mm。
8.一种壳体的制备方法，其包括如下步骤：
提供基材；
采用静电喷涂及高温烧结工艺在基材的表面形成基底陶瓷层；
将陶瓷花纸的花膜贴在基底陶瓷层的表面并进行高温烧结处理，使基底陶瓷层表面形成图案层；
采用静电喷涂及高温烧结工艺在所述基底陶瓷层及图案层的表面形成透明陶瓷层。
9.如权利要求8所述的壳体的制备方法，其特征在于：所述形成基底陶瓷层的步骤中静电喷涂采用的喷涂原料中含有质量百分含量分别为60-70%的氧化硅、15-20%的氧化铝、5-10%的氧化钛、5-6%的氧化钾、4-6%的氧化钠、0.4-0.6%的氧化镁、0.2-0.4%的氧化铁、0.2-0.4%的氧化钙；高温烧结为在800-805℃的温度下保温3-5min。
10.如权利要求8所述的壳体的制备方法，其特征在于：所述形成图案层的步骤中烧结工艺的具体参数为：在780-785℃的温度下保温3-5min；然后自然降温冷却。
11.如权利要求8所述的壳体的制备方法，其特征在于：所述形成透明陶瓷层的步骤中静电喷涂采用的喷涂原料中含有质量百分含量分别为75-85%的氧化硅、5-12%的氧化铝、5-8%的氧化钾、4-6%的氧化钠、0.4-0.6%的氧化镁、0.2-0.4%的氧化铁、0.2-0.4%的氧化钙；高温烧结为在730-750℃的温度下保温5-8min。
12.如权利要求8所述的壳体的制备方法，其特征在于：该基材的材质为不锈钢或钛合金。
13.如权利要求8所述的壳体的制备方法，其特征在于：所述方法还包括在形成基底陶瓷层前对基材进行粗化处理，使基材的表面粗糙度达到1.3-2.0μm。
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