CN105363661B - 一种电子产品中框及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电子产品中框及其制作方法，所述电子产品中框包括铝合金中框基材和在所述铝合金中框基材表面上由里到外依次形成的第一梯度层、第二梯度层和第三梯度层，按重量百分比，所述第一梯度层由包含Al 80％～85％和TiB2 15％～20％的金属‑陶瓷复合粉末涂覆形成，所述第二梯度层由包含Al 45％～55％，TiB2 45％～55％的金属‑陶瓷复合粉末涂覆形成，所述第三梯度层由包含Al粉15％～20％，TiB2 80％～85％的金属‑陶瓷复合粉末涂覆形成。本发明的电子产品中框具有高强度和高耐磨性，表面抛光后比阳极氧化铝中框更好的外观效果。

Description

一种电子产品中框及其制作方法
技术领域
本发明涉及一种电子产品中框及其制作方法。
背景技术
现有的智能手机中框材料主要以铝合金表面阳极氧化为主，这种铝合金强度低，易扭曲变形。由于阳极氧化膜太薄，只有5μm左右，手机在使用过程中外观很容易磨损。阳极氧化工艺过程中使用的化学物质对环境有很大危害。中框主要采用6系铝合金，强度、硬度低，抗跌落性差，容易出现刮伤、磨痕、凹坑、裂纹等缺陷。
发明内容
本发明的主要目的在于针对现有技术的不足，提供一种电子产品中框及其制作方法，该电子产品中框具有高强度和高耐磨性，且能获得很好的外观效果。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种电子产品中框，包括铝合金中框基材和在所述铝合金中框基材表面上由里到外依次形成的第一梯度层、第二梯度层和第三梯度层，按重量百分比，所述第一梯度层由包含Al 80％～85％和TiB2 15％～20％的金属-陶瓷复合粉末涂覆形成，所述第二梯度层由包含Al 45％～55％，TiB2 45％～55％的金属-陶瓷复合粉末涂覆形成，所述第三梯度层由包含Al粉15％～20％，TiB2 80％～85％的金属-陶瓷复合粉末涂覆形成。
进一步地：
所述第一梯度层由包含Al 80％～83％，TiB2 17％～20％的金属-陶瓷复合粉末涂覆形成，所述第二梯度层由包含Al 50％～55％，TiB2 45％～50％的金属-陶瓷复合粉末涂覆形成，所述第三梯度层由包含Al 15％～18％，TiB2 82％～85％的金属-陶瓷复合粉末涂覆形成。
所述第一梯度层由包含Al 83％～85％，TiB2 15％～17％的金属-陶瓷复合粉末涂覆形成，所述第二梯度层由包含Al 45％～50％，TiB2 50％～55％的金属-陶瓷复合粉末涂覆形成，所述第三梯度层由包含Al 18％～20％，TiB2 80％～82％的金属-陶瓷复合粉末涂覆形成。
按重量百分比，所述铝合金基材包括Al 63～72％、Si 20～25％、Zn 5～7％,SiC0.5～0.8％、Al2O3 2～4.5％。
一种制作所述的电子产品中框的制作方法，包括以下步骤：
准备所述铝合金中框基材；
制备用于形成所述第一梯度层、所述第二梯度层和所述第三梯度层的所述金属-陶瓷复合粉末；
将用于形成所述第一梯度层、所述第二梯度层和所述第三梯度层的金属-陶瓷复合粉末依次涂覆到所述铝合金中框基材表面上，形成由里到外的硬度逐层提高的梯度功能材料层。
进一步地：
准备所述铝合金中框基材的过程包括：
将铝合金原料混合均匀；
混合原料喷射成型铝合金材料；
铝合金材料喷射成型后通过热挤压成板材；
用板材加工出中框形状。
制备所述金属-陶瓷复合粉末的过程包括：
金属-陶瓷原料粉末经高能球磨，获得粉体；
高能球磨后的粉体再用纳米砂磨机分散球磨；
将经纳米砂磨机分散球磨后的料浆经喷雾干燥制成粉体。
经高能球磨和纳米砂磨后使粉体的粒径磨细至500-800nm。
通过喷涂的方式将所述金属-陶瓷复合粉末涂覆到所述铝合金中框基材表面上。
形成梯度功能材料层之后，还包括以下步骤：对电子产品中框表面进行抛光处理。
本发明的有益效果：
本发明的电子产品中框具有高强度和高耐磨性，其材料从铝合金基体到外层的硬度、耐磨性逐步提高，因其成分是逐步变化的，逐步改变铝合金与硬质弥散强化相的比例，实现了梯度层之间的逐步过渡，从而能达到非常好的冶金结合，同时实现中框表面的高硬度，难以磨损，耐刮伤，不脱落，相比传统的阳极氧化铝中框具有更持久的耐磨损能力和更好的抗冲击变形能力，且能够获得高亮度，表面抛光后比阳极氧化铝中框更好的外观效果。
本发明的电子产品中框在达到美观效果的同时又能增加铝材表面硬度，铝框具有高抗跌落、耐磨损能力，其在手机等电子产品上的应用具有广阔的前景。
附图说明
图1为本发明电子产品中框一种实施例的结构示意图；
图2为本发明电子产品中框制作方法一种实施例的流程图。
具体实施方式
以下对本发明的实施方式作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。
参阅图1，在一种实施例中，一种电子产品中框，例如手机中框，包括铝合金中框基材A和在所述铝合金中框基材A表面上由里到外依次形成的第一梯度层B、第二梯度层C和第三梯度层D，按重量百分比，所述第一梯度层B由包含Al 80％～85％和TiB2 15％～20％的金属-陶瓷复合粉末涂覆形成，所述第二梯度层C由包含Al 45％～55％，TiB2 45％～55％的金属-陶瓷复合粉末涂覆形成，所述第三梯度层D由包含Al粉15％～20％，TiB2 80％～85％的金属-陶瓷复合粉末涂覆形成。
在一种优选的实施例中，所述第一梯度层B由包含Al 80％～83％，TiB2 17％～20％的金属-陶瓷复合粉末涂覆形成，所述第二梯度层C由包含Al 50％～55％，TiB2 45％～50％的金属-陶瓷复合粉末涂覆形成，所述第三梯度层D由包含Al 15％～18％，TiB282％～85％的金属-陶瓷复合粉末涂覆形成。
在另一种优选的实施例中，所述第一梯度层B由包含Al 83％～85％，TiB2 15％～17％的金属-陶瓷复合粉末涂覆形成，所述第二梯度层C由包含Al 45％～50％，TiB2 50％～55％的金属-陶瓷复合粉末涂覆形成，所述第三梯度层D由包含Al 18％～20％，TiB280％～82％的金属-陶瓷复合粉末涂覆形成。
在优选的实施例中，按重量百分比，所述铝合金基材包括Al 63～72％、Si 20～25％、Zn 5～7％,SiC 0.5～0.8％、Al2O3 2～4.5％。
如图2所示，在一种优选实施例中，一种电子产品中框的制作方法，具体包括以下步骤：
步骤1.准备铝合金中框基材A(亦可称梯度A层)
铝合金原料Al 63～72％、Si 20～25％、Zn 5～7％,SiC 0.5～0.8％、Al2O3 2～4.5％等混合均匀；
铝合金材料喷射成型；
铝合金喷射成型后通过热挤压成板材；
加工出手机中框形状。
步骤2.纳米梯度耐磨金属-陶瓷复合Al-TiB2粉末的制备
将所需的梯度耐磨金属-陶瓷复合Al-TiB2粉末分别按照以下几种比例制备；
第一梯度层B粉末：Al粉80％～85％，TiB2 15％～20％；
第二梯度层C粉末：Al粉45％～55％，TiB2 45％～55％；
第三梯度层D粉末：Al粉15％～20％，TiB2 80％～85％；
梯度耐磨金属-陶瓷复合Al-TiB2粉末经高能球磨；
高能球磨之粉体再用纳米砂磨机分散球磨；
将经纳米砂磨后的料浆经喷雾干燥制成粉体。
步骤3.铝中框基体上涂覆梯度耐磨层，将梯度材料依次喷涂到铝中框基体材料A表面上形成由里到外的硬度逐层提高的梯度功能材料层，即第一梯度层B(亦可称梯度B层)、第二梯度层C(梯度C层)和第三梯度层D(梯度D层)。
步骤4.对表面梯度耐磨层中框抛光而得到高强度耐磨手机中框。
下面通过具体的实施例来更详细的说明本发明提供的制备方法。
实施例1
将铝合金原料Al 63～72％、Si 20～25％、Zn 5～7％,SiC 0.5～0.8％、Al2O3 2～4.5％等混合均匀；
将以上铝合金材料热熔后喷射成型成板材，再加工成手机中框形状；
提供的梯度耐磨金属-陶瓷复合Al-TiB2粉末原料粒径为1-3μm，分别按照第一梯度层B：Al粉80％～83％，TiB2 17％～20％；第二梯度层C：Al粉50％～55％，TiB2 45％～50％；第三梯度层D：Al粉15％～18％，TiB2 82％～85％的比例混合；经高能球磨、纳米砂磨后将粉料的粒径磨细至500-800nm；
高能球磨之粉体再用纳米砂磨机分散球磨；
将经纳米砂磨后的料浆经喷雾干燥制成粉体；
铝中框基体上涂覆梯度耐磨层，将梯度材料依次喷涂到铝中框基体材料A表面上形成由里到外的硬度逐层提高的梯度功能材料层，即第一梯度层B、第二梯度层C和第三梯度层D。
对表面梯度耐磨层中框抛光而得到高强度耐磨手机中框。
通过以上方法制备的中框性能如下：
表面硬度HRA达到85；
涂层厚度0.1-1.0mm；
涂层表面附着力≥70MPa；
表面致密性99.5％,抛光后有镜面效果；
极耐磨损；抗跌落能力强，正常使用过程中不会出现凹坑、断裂、变形等问题。
实施例2
将铝合金原料Al 63～72％、Si 20～25％、Zn 5～7％,SiC 0.5～0.8％、Al2O3 2～4.5％等混合均匀；
将以上铝合金材料热熔后喷射成型成板材，再加工成手机中框形状；
提供的梯度耐磨金属-陶瓷复合Al-TiB2粉末原料粒径为1-3μm，分别按照第一梯度层B：Al粉83％～85％，TiB2 15％～17％；第二梯度层C：Al粉45％～50％，TiB2 50％～55％；第三梯度层D：Al粉18％～20％，TiB2 80％～82％的比例混合；经高能球磨、纳米砂磨后将粉料的粒径磨细至500-800nm；
高能球磨之粉体再用纳米砂磨机分散球磨；
将经纳米砂磨后的料浆经喷雾干燥制成粉体；
铝中框基体上涂覆梯度耐磨层，将梯度材料依次喷涂到铝中框基体材料A表面上形成由里到外的硬度逐层提高的梯度功能材料层，即第一梯度层B、第二梯度层C和第三梯度层D。
表面梯度耐磨层中框抛光而得到高强度耐磨手机中框。
通过以上方法制备的中框性能如下：
表面硬度HRA达到80；
涂层厚度0.1-1.0mm；
涂层表面附着力≥70MPa；
表面致密性99.5％,抛光后有镜面效果；
极耐磨损；抗跌落能力强，正常使用过程中不会出现凹坑、断裂、变形等问题。
以上内容是结合具体/优选的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施方式做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电子产品中框，其特征在于,包括铝合金中框基材和在所述铝合金中框基材表面上由里到外依次形成的第一梯度层、第二梯度层和第三梯度层，按重量百分比，所述第一梯度层由包含Al 80％～85％和TiB215％～20％的金属-陶瓷复合粉末涂覆形成，所述第二梯度层由包含Al 45％～55％，TiB2 45％～55％的金属-陶瓷复合粉末涂覆形成，所述第三梯度层由包含Al 15％～20％，TiB2 80％～85％的金属-陶瓷复合粉末涂覆形成。
2.如权利要求1所述的电子产品中框，其特征在于,所述第一梯度层由包含Al 80％～83％，TiB2 17％～20％的金属-陶瓷复合粉末涂覆形成，所述第二梯度层由包含Al 50％～55％，TiB2 45％～50％的金属-陶瓷复合粉末涂覆形成，所述第三梯度层由包含Al 15％～18％，TiB2 82％～85％的金属-陶瓷复合粉末涂覆形成。
3.如权利要求1所述的电子产品中框，其特征在于,所述第一梯度层由包含Al 83％～85％，TiB2 15％～17％的金属-陶瓷复合粉末涂覆形成，所述第二梯度层由包含Al 45％～50％，TiB2 50％～55％的金属-陶瓷复合粉末涂覆形成，所述第三梯度层由包含Al 18％～20％，TiB2 80％～82％的金属-陶瓷复合粉末涂覆形成。
4.如权利要求1至3任一项所述的电子产品中框，其特征在于,按重量百分比，所述铝合金中框基材包含Al 63～72％、Si 20～25％、Zn 5～7％,SiC 0.5～0.8％、Al2O3 2～4.5％。
5.一种制作权利要求1至4任一项所述的电子产品中框的制作方法，其特征在于,包括以下步骤：
准备所述铝合金中框基材；
制备用于形成所述第一梯度层、所述第二梯度层和所述第三梯度层的所述金属-陶瓷复合粉末；
将用于形成所述第一梯度层、所述第二梯度层和所述第三梯度层的金属-陶瓷复合粉末依次涂覆到所述铝合金中框基材表面上，形成由里到外的硬度逐层提高的梯度功能材料层。
6.如权利要求5所述的电子产品中框的制作方法，其特征在于,准备所述铝合金中框基材的过程包括：
将铝合金原料混合均匀；
混合原料喷射成型铝合金材料；
铝合金材料喷射成型后通过热挤压成板材；
用板材加工出中框形状。
7.如权利要求5所述的电子产品中框的制作方法，其特征在于,制备所述金属-陶瓷复合粉末的过程包括：
金属-陶瓷原料粉末经高能球磨，获得粉体；
高能球磨后的粉体再用纳米砂磨机分散球磨；
将经纳米砂磨机分散球磨后的料浆经喷雾干燥制成粉体。
8.如权利要求7所述的电子产品中框的制作方法，其特征在于,经高能球磨和纳米砂磨后使粉体的粒径磨细至500-800nm。
9.如权利要求5所述的电子产品中框的制作方法，其特征在于,通过喷涂的方式将所述金属-陶瓷复合粉末涂覆到所述铝合金中框基材表面上。
10.如权利要求5至9任一项所述的电子产品中框的制作方法，其特征在于,形成梯度功能材料层之后，还包括以下步骤：对电子产品中框表面进行抛光处理。
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