CN105555080A - 一种用于电子设备的陶瓷部件及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于电子设备的陶瓷部件及其制造方法，所述陶瓷部件包括一个陶瓷本体，陶瓷本体上至少具有一个透明部分，透明部分由热熔形成在陶瓷本体上的通孔中的透明材料所组成。制造时先在陶瓷坯体上形成所述通孔，高温烧结获得陶瓷本体；所述通孔可根据尺寸精度要求选择是否需要后期精加工进行整形；然后将透明材料填入通孔中，加热使透明材料熔化后与通孔形成一体，冷却后获得透明部分。本发明的陶瓷部件由于陶瓷本体和其上的通孔是事先烧制好的，因此可以获得精确的产品尺寸，尤其适用于精密电子设备的零部件使用。另外，由于透明材料与陶瓷本体是在熔融状态下结合的，不是冷却后相互配合，因此最后形成的透明部分的强度更高，并且熔融结合之后透明材料和通孔之间不存在任何间隙，外观也更美观。
Description
技术领域
本发明涉及一种陶瓷制成的电子设备的零部件及其制造方法，尤其涉及一种具有透明部分的陶瓷部件，所述透明部分与不透明部分之间没有间隙。更具体的，本发明特别涉及一种用于电子设备的陶瓷部件及其制造方法。
背景技术
诸如手机之类的电子设备采用陶瓷部件已经非常普遍，例如采用陶瓷作为电子设备的后盖、电子器件的盖板等。陶瓷部件具有强度和硬度高的优点，并具有极佳的触摸手感。相较于现有的塑料和金属部件，特别适于满足电子设备用户体验多样化的要求。
陶瓷由单一或复合的氧化物或非氧化物组成，如单由Al2O3、ZrO2、SiC、Si3N4，或相互复合而成。加工工艺也多种多样，原材料多采用纳米级的纯度较高的陶瓷粉末与各种不同的有机粘结剂均匀混合成为具有热流变形的物料，然后采用不同的成型工艺进行坯件制作(如注塑成型、干压成型、等静压成型、流延成型等)，再经过脱出粘结剂，然后高温烧结，使陶瓷高度致密成为制品，必要时还可以进行后期处理。
但是陶瓷不透光，而有些需要透光的部件又被陶瓷部件所遮挡，例如电子设备的光感器件等。所以需要在陶瓷部件上开孔使光线能够到达这些需要透光的部件，同时还要提供保护这些部件的透明盖子。
一种可行的做法在已经烧制完成的开孔的陶瓷部件的孔洞中镶嵌透明盖子以透光。这种镶嵌，由于产品生产制程中不可能保证零间隙，即，由于制造公差的存在，陶瓷部件的孔洞和与孔洞配合的透明盖子之间总会存在一些间隙，这些间隙在外观上看就会变成一种不太美观的缺陷，而且间隙再小长期使用也会有灰尘油渍侵入，另外为了避免盖子脱离孔洞，往往需要添加胶水加以固定，由于胶水老化也会存在连接不牢固的问题。
中国专利申请CN201310118517.6中公开了一种玲珑瓷效果制作方法及应用，其中提及的玲珑瓷是中国的一项古老的制瓷工艺，所述制瓷工艺是先在坯体上镂出一定形状的通孔，再用特殊釉料填满，烧成后孔眼呈半透明状的装饰物。该现有技术获得玲珑瓷的孔眼是半透明状的，只有较强的光线才能透过一小部分，不适合电子设备高透光性的要求。同时，由于玲珑瓷的孔眼是和坯体一起烧制成型的，产品的尺寸难以保证，作为工艺品尚能接受，作为精密使用的电子设备，这样的工艺是无法获得足够精度的陶瓷部件的。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种用于电子设备的陶瓷部件及其制造方法，以减少或避免前面所提到的问题。
为解决上述技术问题，本发明提出了一种用于电子设备的陶瓷部件的制造方法，所述陶瓷部件包括一个陶瓷本体，所述陶瓷本体上至少具有一个透明部分，所述透明部分由热熔形成在所述陶瓷本体上的通孔中的透明材料所组成，所述制造方法包括如下步骤：在陶瓷坯体上形成所述通孔，高温烧结获得所述陶瓷本体；将透明材料填入所述通孔中，加热使所述透明材料熔化后与所述通孔形成一体，冷却后获得所述透明部分。
优选地，所述透明材料为透明玻璃，或为透明塑料，或为透明釉料。
优选地，所述通孔的直径为0.1-20mm，所述透明釉料以釉粉浆的形式填入在所述通孔中，所述透明部分的厚度为0.1-2mm。
优选地，获得所述陶瓷本体之后，先将所述陶瓷部件的外表面朝下放置在耐高温支撑板上，然后在所述通孔中填入釉粉浆形式的透明釉料，最后用所述耐高温支撑板托着整个陶瓷部件放置在高温炉中烧制。
优选地，将所述透明材料填入所述通孔中之后，在所述透明材料和所述通孔之间的缝隙中填充釉粉或釉粉浆，然后再进行高温烧结。
优选地，所述透明材料为玻璃粉末和有机粘结剂的混合物。
优选地，所述透明材料为玻璃粉末和釉粉以及有机粘结剂的混合物。
优选地，所述玻璃粉末在所述混合物中的重量百分比为70％～90％。
优选地，在获得所述陶瓷本体之后，先将所述陶瓷部件的外表面朝下放置在耐高温支撑板上，然后在所述通孔中填入所述混合物，利用刮板使所述通孔中的所述混合物与所述通孔的表面齐平，最后用所述耐高温支撑板托着整个所述陶瓷部件放置在高温炉中烧制。
本发明还提供了一种由上述制造方法制成的用于电子设备的陶瓷部件，所述陶瓷部件包括一个陶瓷本体，所述陶瓷本体上至少具有一个透明部分，所述透明部分由热熔形成在所述陶瓷本体上的通孔中的透明材料所组成。
本发明的陶瓷部件由于陶瓷本体和其上的通孔是事先烧制好，后期可以通过精加工整形，因此可以获得精确的产品尺寸，尤其适用于精密电子设备的零部件使用。另外，由于透明材料是在熔融状态下与陶瓷本体结合的，不是冷却后相互配合，因此最后形成的透明部分的强度更高，并且熔融结合之后透明材料和通孔之间不存在任何间隙，外观也更美观。
附图说明
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中，
图1显示的是根据本发明的一个具体实施例的一种用于电子设备的陶瓷部件的结构示意图；
图2显示的是图1所示陶瓷部件的A-A截面视图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。其中，相同的部件采用相同的标号。
图1显示的是根据本发明的一个具体实施例的一种用于电子设备的陶瓷部件的结构示意图，图中所示陶瓷部件为手机的外壳，下面以此为例详细说明本发明，当然，本领域技术人员应当了解，本发明的陶瓷部件并不仅仅限于手机外壳，还可以是其它电子设备的外壳、前面板视窗等。
如图，本发明的陶瓷部件包括一个陶瓷本体100，陶瓷本体100上至少具有一个透明部分10，图中显示陶瓷本体100上具有两个透明部分10。其中，透明部分10的结构细节可以从图2中明显看出，即图2显示的是图1所示陶瓷部件的A-A截面视图，图中，所述透明部分10由热熔形成在陶瓷本体100上的通孔11中的透明材料12所组成。
本发明的上述陶瓷部件可以通过如下步骤来制造：首先在陶瓷坯体上形成通孔11，高温烧结获得陶瓷本体100；然后将透明材料12填入通孔11中，加热使透明材料12熔化后与通孔11形成一体，冷却后获得透明部分10。
通过对本发明的陶瓷部件的结构和制造方法的详细说明可见，本发明的陶瓷部件与传统的制瓷工艺，例如与玲珑瓷工艺相比，由于陶瓷本体100和其上的通孔11是事先烧制好的，后期可以通过精加工整形，因此可以获得精确的产品尺寸，尤其适用于精密电子设备的零部件使用。另外，由于透明材料12是通过加热熔化后与陶瓷本体100上的通孔11形成为一体的，因此透明材料12与陶瓷本体100是在熔融状态下结合的，不是冷却后相互配合，因此最后形成的透明部分10的强度在某种意义上可以等价为与陶瓷本体100属于同一种材质，二者并无显著的差异，并且熔融结合之后透明材料12和通孔11之间不存在任何间隙，不会聚集灰尘油渍，外观上没有任何瑕疵，用于消费类电子设备具备更好的竞争力。
在一个优选实施例中，所述透明材料12可以是透明玻璃，也可以是透明塑料，甚至还能是透明釉料。
例如，当透明材料12为透明釉料的时候，可以在获得所述陶瓷本体100之后，先将图2所示的陶瓷部件的外表面朝下放置在耐高温支撑板(例如，可以为表面光滑平整的钢板，图中未示出)上，然后在通孔11中填入釉粉浆形式的透明釉料，最后用耐高温支撑板托着整个陶瓷部件放置在高温炉中烧制，加热后使透明釉料熔化后与通孔11形成为一体。在一个具体实施例中，由于釉料的透明度比玻璃差，因此透明釉料形成的透明部分10的厚度不能太厚，优选透明部分10的厚度为0.1-2mm，同时，由于透明部分10的厚度太小，不适于填充尺寸太大的通孔，因此优选通孔11的直径为0.1-20mm。本发明操作简便，加工效率高，特别适于诸如手机外壳之类的工业化大批量生产的电子设备部件的制造。
从透明材料12的选择可以看出，相较于现有的玲珑瓷工艺，本发明的陶瓷部件的制造不仅仅限于釉粉浆，还可以是玻璃、塑料等，材料选择范围广，产品可适用的范围也更大。当然，本发明的陶瓷部件的生产与传统制瓷工艺最大的不同是，本发明的釉料仅仅填充在通孔11中，而传统工艺是将釉料整体涂抹或者浸润陶瓷坯体，然后烧制，由于烧制过程中胚体和釉层同时还有收缩，产品尺寸难以控制，而且传统陶器挂釉主要是为了增加整个瓷器的光泽，本发明主要为了透光，本发明产品件的光泽通过后期打磨可以实现。
在又一个具体实施例中，例如当所述陶瓷部件为电子设备的前面板视窗时，需要大面积的透明部分，而且透明度要求很高，透明材料12只能采用透明玻璃，因此在加热的时候为控制透明玻璃和通孔11的边缘结合紧密，优选将透明材料12填入通孔11中之后，在透明材料12和通孔11之间的缝隙中填充釉粉或釉粉浆，然后再进行高温烧结。因为为了能够将透明玻璃填充到通孔11中，二者必然存在制造公差形成的缝隙，如果完全靠加热玻璃产生流变很难保证将这些缝隙全部填满，因此实现在缝隙中填充釉粉或者釉粉浆，可以在加热的时候使釉料熔化将缝隙填满，以此可以获得强度更高的结合，并且可以消除结构缝隙，产品外观更好。
另一个具体实施例中，也可以在形成透明部分的时候采用如下工艺进行制造：即选择透明材料12为玻璃粉末和有机粘结剂的混合物，或者选择玻璃粉末和釉粉以及有机粘结剂的混合物，其中为了保证透明度，玻璃粉末在所述混合物中的重量百分比为70％～90％。其中有机粘结剂可以选择石蜡、液态树脂等材料，以使上述混合物呈糊状以便于填充。制造时，同样是在获得所述陶瓷本体100之后，先将图2所示的陶瓷部件的外表面朝下放置在耐高温支撑板上，然后在通孔11中填入上述混合物，利用刮板使通孔11中的混合物与通孔11的表面齐平，最后用耐高温支撑板托着整个陶瓷部件放置在高温炉中烧制，高温下有机粘结剂气化，剩下的玻璃粉末加热后熔化，形成透明玻璃态同时与通孔11形成为一体。上述实施例中，加入少量釉粉，例如釉粉在混合物中的重量百分比为1％-5％，可以在不影响玻璃的透明度的情况下使得玻璃与陶瓷本体100的结合强度更好。
综上所述，本发明的陶瓷部件由于陶瓷本体和其上的通孔是事先烧制好的，因此可以获得精确的产品尺寸，尤其适用于精密电子设备的零部件使用。另外，由于透明材料与陶瓷本体是在熔融状态下结合的，不是冷却后相互配合，因此最后形成的透明部分的强度更高，并且熔融结合之后透明材料和通孔之间不存在任何间隙，外观也更美观。
本领域技术人员应当理解，虽然本发明是按照多个实施例的方式进行描述的，但是并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案。说明书中如此叙述仅仅是为了清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体加以理解，并将各实施例中所涉及的技术方案看作是可以相互组合成不同实施例的方式来理解本发明的保护范围。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作的等同变化、修改与结合，均应属于本发明保护的范围。
Claims (10)
1.一种用于电子设备的陶瓷部件的制造方法，所述陶瓷部件包括一个陶瓷本体(100)，所述陶瓷本体(100)上至少具有一个透明部分(10)，所述透明部分(10)由热熔形成在所述陶瓷本体(100)上的通孔(11)中的透明材料(12)所组成，其特征在于，所述制造方法包括如下步骤：在陶瓷坯体上形成所述通孔(11)，高温烧结获得所述陶瓷本体(100)；将透明材料(12)填入所述通孔(11)中，加热使所述透明材料(12)熔化后与所述通孔(11)形成一体，冷却后获得所述透明部分(10)。
2.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述透明材料(12)为透明玻璃，或为透明塑料，或为透明釉料。
3.如权利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述通孔(11)的直径为2-20mm，所述透明釉料以釉粉浆的形式填入在所述通孔(11)中，所述透明部分(10)的厚度为0.1-2mm。
4.如权利要求3所述的制造方法，其特征在于，获得所述陶瓷本体(100)之后，先将所述陶瓷部件的外表面朝下放置在耐高温支撑板上，然后在所述通孔(11)中填入釉粉浆形式的透明釉料，最后用所述耐高温支撑板托着整个陶瓷部件放置在高温炉中烧制。
5.如权利要求2所述的制造方法，其特征在于，将所述透明材料(12)填入所述通孔(11)中之后，在所述透明材料(12)和所述通孔(11)之间的缝隙中填充釉粉或釉粉浆，然后再进行高温烧结。
6.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述透明材料(12)为玻璃粉末和有机粘结剂的混合物。
7.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述透明材料(12)为玻璃粉末和釉粉以及有机粘结剂的混合物。
8.如权利要求6-7所述的制造方法，其特征在于，所述玻璃粉末在所述混合物中的重量百分比为70％～90％。
9.如权利要求6-8之一所述的制造方法，其特征在于，在获得所述陶瓷本体(100)之后，先将所述陶瓷部件的外表面朝下放置在耐高温支撑板上，然后在所述通孔(11)中填入所述混合物，利用刮板使所述通孔(11)中的所述混合物与所述通孔(11)的表面齐平，最后用所述耐高温支撑板托着整个所述陶瓷部件放置在高温炉中烧制。
10.一种如权利要求1-9之一所述的制造方法制成的用于电子设备的陶瓷部件，其特征在于，所述陶瓷部件包括一个陶瓷本体(100)，所述陶瓷本体(100)上至少具有一个透明部分(10)，所述透明部分(10)由热熔形成在所述陶瓷本体(100)上的通孔(11)中的透明材料(12)所组成。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |