CN105174946A - 一种氧化锆陶瓷手机面板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于手机制造领域，具体涉及一种氧化锆陶瓷手机面板及其制备方法。所述氧化锆陶瓷手机面板由以下重量份的原料制备得到：100份氧化锆陶瓷、1-8份稳定剂、0.2-10份助燃剂和0.3-8份粘接剂，还包括第一有机溶剂和第二有机溶剂，所述第一有机溶剂选自无水乙醇、丙酮或其组合，所述第二有机溶剂选自煤油、汽油或其组合。本发明的有益效果为：本发明提供的氧化锆陶瓷手机面板具有较高的韧性、抗弯强度高和耐磨性好，同时所述手机面板具有优异的隔热性能，热膨胀系数接近于钢，主要应用于手机显示屏的防护层和手机显示屏幕的框架。
Description
技术领域
本发明属于手机制造领域，具体涉及一种氧化锆陶瓷手机面板及其制备方法。
背景技术
手机包括显示屏以及覆盖在显示屏表面的手机面板。目前手机面板一般采用透明玻璃或有机玻璃作为面板，或者为了增加耐磨性，在玻璃表面加涂层，现有的面板普遍存在不耐磨、硬度低的问题，容易被尖锐物品接触产生划痕，影响透光度和美观。
氧化锆陶瓷具有高韧性、高抗弯强度和高耐磨性，优异的隔热性能，热膨胀系数接近于钢等优点，因此被广泛应用于结构陶瓷领域，但其很少应用在手机面板领域。
发明内容
为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种氧化锆陶瓷手机面板及其制备方法。
本发明所采用的技术方案为：
一种氧化锆陶瓷手机面板，由以下重量份的原料制备得到：100份氧化锆陶瓷、1-8份稳定剂、0.2-10份助燃剂和0.3-8份粘接剂，还包括第一有机溶剂和第二有机溶剂，所述第一有机溶剂选自无水乙醇、丙酮或其组合，所述第二有机溶剂选自煤油、汽油或其组合，所述氧化锆陶瓷、稳定剂和助燃剂的总重量与所述第一有机溶剂的重量之比为100:5-30，所述粘接剂与所述第二有机溶剂的重量之比为100:110-300。
进一步的，所述氧化锆陶瓷手机面板由以下重量份的原料制备得到：100份氧化锆陶瓷、3-6份稳定剂、1-7份助燃剂和1-6份粘接剂。
所述氧化锆陶瓷的纯度>99.9％，粒度为0.8μm以下，团聚粒度为20-100μm，比表面积(S.S.A)为3-30m2/g。
进一步的，所述稳定剂选自氧化钇、氧化镁、氧化钙、氧化铈或氧化钪中的一种或至少两种的组合。
进一步的，所述助燃剂选自氟化钙、氧化锌或其组合。
进一步的，所述粘接剂为石蜡和硬脂酸锌。
进一步的，所述手机面板的厚度为0.05-2毫米。
上述的氧化锆陶瓷手机面板的制备方法，包括如下步骤：
步骤1：将氧化锆陶瓷、稳定剂和助燃剂混合均匀，所得混合物与第一有机溶剂混合进行混料，混料时间为1-48小时，混料完毕进行干燥，干燥后得到氧化锆粉料；
步骤2：将粘接剂和第二有机溶剂混合，得到有机载体；将步骤1所得氧化锆粉料与有机载体混合均匀，得到氧化锆混合料；将所述氧化锆混合料进行成型，得到成型毛坯；
步骤3：将成型毛坯整形后，放到粘接剂脱除设备，在30-500℃，处理5-96小时进行粘结剂的脱除；
步骤4：粘接剂脱除后，将温度升到700-1100℃，保温0.5-3小时，之后在1100-1800℃，处理1-6小时，对成型毛坯预烧结；
步骤5：在1200-1700℃，将预烧结好的成型毛坯烧结1-6小时，得到氧化锆产品；
步骤6：将氧化锆产品进行加工处理，切割得到氧化锆陶瓷手机面板。
步骤1中，将氧化锆粉料和有机溶剂按一定比例混合，在振动研磨机设备或湿磨机设备中混料；使用振动研磨机设备混料时，混料时间为1-24小时；使用湿磨机设备混料时，混料时间为12-48小时。所述有机溶剂为无水乙醇、丙酮或其组合，其中，氧化锆陶瓷和有机溶剂的重量比为100:5-30。
采用振动干燥机设备或真空干燥炉进行干燥。干燥的温度为30-99℃，干燥的时间为0.2-10小时。优选的，干燥过程中的有机溶剂可以通过冷却法回收利用。
步骤2中，粘接剂和有机溶剂混合，得到有机载体，其中的有机溶剂为航空煤油、汽油或其组合，粘接剂和有机溶剂的重量比为100:110-300。干燥后的混合料与有机载体混合均匀，在压力机成型设备或冷等静压设备中成型，得到成型毛坯。使用压力机成型设备成型时，压力为1-10吨/平方厘米，保压时间为0.1-5分钟；使用冷等静压设备成型时，压力为50-1000兆帕/平方厘米，保压时间为1-60分钟。
在脱除粘接剂之前，可以通过手工或设备将氧化锆成型毛坯加工到技术要求的尺寸。步骤3所得成型毛坯整形后的长度为1-150厘米，宽度为1-150厘米，厚度为0.1-100厘米。
步骤4中，在有氧气氛下采用推杆式烧结炉进行预烧结。步骤5中，采用热压机、真空烧结炉、热等静压烧结炉或热等静压真空烧结炉进行烧结。
使用热压机设备烧结时，可以直接将氧化锆粉料放入热压机中烧结成型，也可以将预烧结好的成型毛坯放入热压机设备中烧结成型。烧结温度1300-1600℃，保压时间1-6小时。
使用真空烧结炉烧结时，将预烧结好的成型毛坯放入真空烧结炉烧结，烧结温度1200-1700℃，保温时间1-6小时。
使用热等静压烧结炉烧结时，将预烧结好的成型毛坯或者是经过真空烧结炉烧结的成型毛坯放入热等静压烧结炉烧结，烧结温度1200-1700℃，保温时间1-6小时。
使用热等静压真空烧结炉烧结时，将预烧结好的成型毛坯放入热等静压真空烧结炉烧结，在真空状态下，烧结温度1200-1700℃，保温1-6小时。保温时间结束后，通入惰性保护气体开始加压烧结，加压烧结温度1200-1700℃，保压时间1-6小时。
烧结完成后，使用切片机或激光切割机将烧结后的氧化锆产品进行切割，切割后的产品厚度在0.05-2毫米。
本发明中所涉及的试剂和材料，如无特殊说明，均为市购。
本发明的有益效果为：本发明提供的氧化锆陶瓷手机面板具有较高的韧性、抗弯强度高和耐磨性好，同时所述手机面板具有优异的隔热性能，热膨胀系数接近于钢，主要应用于手机显示屏的防护层和手机显示屏幕的框架。
附图说明
图1是本发明制备方法的流程框图。
具体实施方式
如图1所示，本发明提供的氧化锆陶瓷手机面板的制备方法，具体包括如下步骤：
步骤1：将氧化锆陶瓷、稳定剂和助燃剂混合均匀，所得混合物与第一有机溶剂混合，在振动研磨机设备或湿磨机设备中混料；使用振动研磨机设备混料时，混料时间为1-24小时；使用湿磨机设备混料时，混料时间为12-48小时；混料完毕采用振动干燥机设备或真空干燥炉进行干燥，干燥后得到氧化锆粉料，干燥的温度为30-99℃，干燥的时间为0.2-10小时。
步骤2：将粘接剂和第二有机溶剂混合，得到有机载体；将步骤1所得氧化锆粉料与有机载体混合均匀，得到氧化锆混合料；将所述氧化锆混合料放入压力机成型设备或冷等静压设备中成型，得到成型毛坯。使用压力机成型设备成型时，压力为1-10吨/平方厘米，保压时间为0.1-5分钟；使用冷等静压设备成型时，压力为50-1000兆帕/平方厘米，保压时间为1-60分钟。
步骤3：将成型毛坯进行整形，整形后的长度为1-150厘米，宽度为1-150厘米，厚度为0.1-100厘米；将整形后的成型毛坯放到粘接剂脱除设备中脱除粘接剂，脱除粘接剂的温度范围为30-500度，脱除粘接剂的时间为5-96小时。
步骤4：粘接剂脱除后，将温度升到700-1100度，保温0.5-3小时，之后在有氧气氛下，采用推杆式烧结炉，在1100-1800℃，处理1-6小时，对成型毛坯进行预烧结。
步骤5：在1200-1700℃，将预烧结好的成型毛坯烧结1-6小时，得到氧化锆产品。
步骤6：将氧化锆产品进行加工处理，切割得到厚度为0.05-2毫米的氧化锆陶瓷手机面板。
实施例1
一种氧化锆陶瓷手机面板，由以下重量份的原料制备得到：100份氧化锆陶瓷、1份氧化钇、0.2份氧化锌、5份无水乙醇、0.33份煤油、0.2份石蜡和0.1份硬脂酸锌。其中，所述氧化锆陶瓷、稳定剂和助燃剂的总重量与第一有机溶剂的重量之比为100:5，所述粘接剂和第二有机溶剂的重量比为100:110；所述第一有机溶剂是无水乙醇，所述第二有机溶剂是汽油。
其制备方法包括如下步骤：
步骤1：将氧化锆陶瓷、稳定剂和助燃剂混合均匀，所得混合物与第一有机溶剂混合，在湿磨机设备中混料24小时；混料完毕采用真空干燥炉在80℃干燥8小时，干燥后得到氧化锆粉料。
步骤2：将粘接剂和第二有机溶剂混合，得到有机载体；将步骤1所得氧化锆粉料与有机载体混合均匀，得到氧化锆混合料；将所述氧化锆混合料放入压力机成型设备中，在10吨/平方厘米的压力下，保压5分钟，得到成型毛坯。
步骤3：将成型毛坯进行整形，整形后的长度为150厘米，宽度为150厘米，厚度为30厘米；将整形后的成型毛坯放到粘接剂脱除设备中，在300℃，处理50小时进行粘结剂的脱除。
步骤4：粘接剂脱除后，将温度升到1000℃，保温1小时，之后在有氧气氛下，采用推杆式烧结炉，在1500℃，处理3小时，对成型毛坯进行预烧结。
步骤5：在1500℃，将预烧结好的成型毛坯放入真空烧结炉烧结3小时，得到氧化锆产品。
步骤6：将氧化锆产品进行加工处理，切割得到厚度为1毫米的氧化锆陶瓷手机面板。
实施例2
一种氧化锆陶瓷手机面板，由以下重量份的原料制备得到：100份氧化锆陶瓷、4份氧化镁和4份氧化铈、6份氧化锌和4份氟化钙、7份石蜡和1份硬脂酸锌。其中，所述氧化锆陶瓷、稳定剂和助燃剂的总重量与第一有机溶剂的重量之比为100:30，所述粘接剂与第二有机溶剂的重量之比为100:300；所述第一有机溶剂是丙酮，所述第二有机溶剂是汽油。
其制备方法如实施例1所述。
实施例3
一种氧化锆陶瓷手机面板，由以下重量份的原料制备得到：100份氧化锆陶瓷、3份氧化钙、1份氟化钙、6份丙酮、0.1份石蜡和0.9份硬脂酸锌。其中，所述氧化锆陶瓷、稳定剂和助燃剂的总重量与第一有机溶剂的重量之比为100:10，所述粘接剂与第二有机溶剂的重量之比为100:200；所述第一有机溶剂是丙酮，所述第二有机溶剂是煤油。
其制备方法如实施例1所述。
实施例4
一种氧化锆陶瓷手机面板，由以下重量份的原料制备得到：100份氧化锆陶瓷、2份氧化钇和4份氧化钪、7份氟化钙、1份石蜡和5份硬脂酸锌。其中，所述氧化锆陶瓷、稳定剂和助燃剂的总重量与第一有机溶剂的重量之比为100:15，所述粘接剂与第二有机溶剂的重量之比为100:150；所述第一有机溶剂是无水乙醇，所述第二有机溶剂是煤油。
其制备方法如实施例1所述。
实施例5
一种氧化锆陶瓷手机面板，由以下重量份的原料制备得到：100份氧化锆陶瓷、5份氧化铈、5份氟化钙、2份石蜡和2份硬脂酸锌。其中，所述氧化锆陶瓷、稳定剂和助燃剂的总重量与第一有机溶剂的重量之比为100:20，所述粘接剂与第二有机溶剂的重量之比为100:200；所述第一有机溶剂是丙酮，所述第二有机溶剂是汽油。
其制备方法如实施例1所述。
本发明实施例所用的原材料，包括氧化锆陶瓷、稳定剂、助燃剂、有机溶剂和粘接剂均为市售产品，可以在市场上购买得到。制备本发明提供氧化锆陶瓷手机面板所用的设备也可在市场上购买得到。
本发明提供的氧化锆陶瓷手机面板具有较高的韧性、抗弯强度高和耐磨性好，同时所述手机面板具有优异的隔热性能，热膨胀系数接近于钢，主要应用于手机显示屏的防护层和手机显示屏幕的框架。
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种氧化锆陶瓷手机面板，其特征在于：由以下重量份的原料制备得到：100份氧化锆陶瓷、1-8份稳定剂、0.2-10份助燃剂和0.3-8份粘接剂，还包括第一有机溶剂和第二有机溶剂，所述第一有机溶剂选自无水乙醇、丙酮或其组合，所述第二有机溶剂选自煤油、汽油或其组合，所述氧化锆陶瓷、稳定剂和助燃剂的总重量与所述第一有机溶剂的重量之比为100:5-30，所述粘接剂与所述第二有机溶剂的重量之比为100:110-300。
2.根据权利要求1所述的氧化锆陶瓷手机面板，其特征在于：由以下重量份的原料制备得到：100份氧化锆陶瓷、3-6份稳定剂、1-7份助燃剂和1-6份粘接剂。
3.根据权利要求1所述的氧化锆陶瓷手机面板，其特征在于：所述稳定剂选自氧化钇、氧化镁、氧化钙、氧化铈或氧化钪中的一种或至少两种的组合。
4.根据权利要求1所述的氧化锆陶瓷手机面板，其特征在于：所述助燃剂选自氟化钙、氧化锌或其组合。
5.根据权利要求1所述的氧化锆陶瓷手机面板，其特征在于：所述粘接剂为石蜡和硬脂酸锌。
6.根据权利要求5所述的氧化锆陶瓷手机面板，其特征在于：所述石蜡和硬脂酸锌的重量比为1-9:9-1。
7.根据权利要求1所述的氧化锆陶瓷手机面板，其特征在于：所述手机面板的厚度为0.05-2毫米。
8.权利要求1-7之一所述的氧化锆陶瓷手机面板的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1：将氧化锆陶瓷、稳定剂和助燃剂混合均匀，所得混合物与第一有机溶剂混合进行混料，混料时间为1-48小时，混料完毕进行干燥，干燥后得到氧化锆粉料；
步骤2：将粘接剂和第二有机溶剂混合，得到有机载体；将步骤1所得氧化锆粉料与有机载体混合均匀，得到氧化锆混合料；将所述氧化锆混合料进行成型，得到成型毛坯；
步骤3：将成型毛坯整形后，放到粘接剂脱除设备，在30-500℃，处理5-96小时进行粘结剂的脱除；
步骤4：粘接剂脱除后，将温度升到700-1100℃，保温0.5-3小时，之后在1100-1800℃，处理1-6小时，对成型毛坯预烧结；
步骤5：在1200-1700℃，将预烧结好的成型毛坯烧结1-6小时，得到氧化锆产品；
步骤6：将氧化锆产品进行加工处理，切割得到氧化锆陶瓷手机面板。
9.根据权利要求8所述的氧化锆陶瓷手机面板的制备方法，其特征在于：步骤3所得成型毛坯整形后的长度为1-150厘米，宽度为1-150厘米，厚度为0.1-100厘米。
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