CN107295760A - 一种具有陶瓷面板的金属壳体及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种壳体及其制备方法和应用，公开了一种具有陶瓷面板的金属壳体及其制备方法和所述壳体作为通讯设备外壳的应用。该金属壳体包括陶瓷面板、金属边框和塑料层，所述塑料层的四周与所述金属边框的内侧的至少部分接合，且所述塑料层具有凹部，所述陶瓷面板覆盖所述凹部且与所述塑料层接合。通过上述技术方案，能够使本发明的金属壳体具有外观上的平整性，并且具有良好的强度和耐冲击性。

Description

一种具有陶瓷面板的金属壳体及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及一种壳体及其制备方法和应用，具体地，涉及一种具有陶瓷面板的金属壳体及其制备方法和所述壳体作为通讯设备外壳的应用。
背景技术
目前的通讯设备外壳的生产工艺中，一般将面板与下部的显示部件利用胶水粘合后，再通过设置在显示部件上的卡扣结构与金属壳体连接。这种通过组装的方式连接，由于在加工过程中各部件的尺寸加工精度不同，面板与金属壳体之间有一定的加工误差，从而造成组装后两者之间存在较大的缝隙或台阶，严重影响产品的美观，并且会造成壳体的强度和抗冲击性降低。
发明内容
本发明的第一目的是提供一种具有陶瓷面板的金属壳体，该金属壳体通过塑料层将陶瓷面板和金属边框无缝、无台阶地接合，能够保证金属壳体外观上的平整性，并且提高金属壳体的强度和抗冲击性。
本发明的第二目的在于提供一种具有陶瓷面板的金属壳体的制备方法，通过本发明的具有陶瓷面板的金属壳体的制备方法，能够使金属壳体与面板通过注塑形成的塑料层相互接合，能够保证金属壳体外观上的平整性，并且提高金属壳体的强度和抗冲击性。
为了实现上述目的，本发明提供一种具有陶瓷面板的金属壳体，其中，该金属壳体包括陶瓷面板、金属边框和塑料层，所述塑料层的四周与所述金属边框的内侧的至少部分接合，且所述塑料层具有凹部，所述陶瓷面板覆盖所述凹部且与所述塑料层接合。
优选地，所述金属边框、所述陶瓷面板和所述塑料层在外观上位于同一平面上。
本发明还提供上述具有陶瓷面板的金属壳体的制备方法，其中，该制备方法包括如下步骤：
(1)将陶瓷面板和金属边框置入注塑模具中，并使所述陶瓷面板的四周与所述金属边框之间具有一定的间隙；
(2)通过注塑树脂组合物形成塑料层。
本发明还提供上述具有陶瓷面板的金属壳体作为通讯设备的外壳的应用。
通过上述技术方案，能够使本发明的金属壳体具有外观上的平整性，并且具有良好的强度和耐冲击性。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明中提供的具有陶瓷面板的金属壳体外侧面结构示意图；
图2是本发明中提供的具有陶瓷面板的金属壳体内侧面结构示意图；
图3是陶瓷面板的结构示意图；
图4是金属边框的结构示意图；
图5是本发明的一个实施方式的塑料层的结构示意图；
图6是本发明的另一个实施方式的塑料层的结构示意图。
附图标记说明
1、陶瓷面板 2、金属边框 3、塑料层
4、拉胶结构 5、固定结构 6、用于天线组装结构的开口
7、用于感光元器件组装结构的开口 8、用于麦克风出音孔的开口
9、用于摄像头组装结构的开口 10、用于电池仓组装结构的开口
11、用于注塑定位孔的开口 12、注塑分流柱
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
在本发明中，所述具有陶瓷面板的金属壳体的内表面定义为将其用于产品外壳时，金属壳体朝向产品内部的表面。可以理解的是，金属壳体的外表面定义为将其用于产品外壳时，金属壳体朝向外界的表面。另外，用于制备金属壳体的金属边框、陶瓷面板的内外表面也适用于上述定义。
如图1和图2所示，本发明提供的具有陶瓷面板的金属壳体包括陶瓷面板1、金属边框2和塑料层3，所述塑料层3的四周与所述金属边框2的内侧的至少部分接合，且所述塑料层3具有凹部，所述陶瓷面板1覆盖所述凹部且与所述塑料层3接合。
在本发明中，“所述塑料层3的四周与所述金属边框2的内侧的至少部分接合”是指所述塑料层3的四周均与所述金属边框2的内侧接合，且其接合的部分为金属边框2在其宽度方向上的金属边框2的内侧的至少部分的区域。
在本发明中，所述金属边框2的材质可以为本领域常规用于边框的各种金属，例如可以为铝合金、不锈钢、镁合金或钛合金等。
在本发明中，所述陶瓷面板1的材质可以为本领域常规选用的陶瓷，优选为氧化锆、氧化铝和氧化硅中的一种或多种。这些陶瓷面板可以通过商购获得，例如可以使用深圳市海德精密陶瓷有限公司的氧化锆陶瓷片。
根据本发明，所述陶瓷面板1的形状可以根据实际需要来选择，另外，如图3所述，所述陶瓷面板1根据需要还可以设置有开口。所述开口例如可以为用于摄像头组件的开口等，优选与后述的塑料层上的开口相同。
根据本发明，所述陶瓷面板1的厚度可以根据所用于的通讯设备来选择，例如在用作手机外壳时，所述陶瓷面板1的厚度优选为0.2-2mm，更优选为0.2-0.8mm。
根据本发明，所述金属边框可以通过挤压、冲压、锻压或者CNC加工的方法来获得。需要对上述各工艺的方法和条件进行说明。上述挤压、冲压、锻压和CNC加工的方法和条件为本领域所公知，在此不再累述。
在本发明中，所述塑料层的材料可以为本领域常规选用的塑料，优选为树脂，所述树脂可选自聚乙烯、聚丙烯、聚缩醛、聚苯乙烯、改性聚苯醚、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇之、聚苯硫醚、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚砜、聚醚砜、聚醚酮、聚醚醚镁、聚碳酸酯、聚酰胺和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物中的一种或多种。
为了进一步提高得到的金属壳体的力学强度，更优选形成所述塑料层的材料为上述树脂与玻璃纤维的混合物。进一步优选地，上述混合物中，所述树脂选自聚苯硫醚、聚碳酸酯、聚酰胺中的一种；以所述混合物的重量为基准，所述玻璃纤维的含量为1-50重量％。
根据本发明，所述陶瓷面板1的四周与所述金属边框2之间存在一定的水平距离，该水平距离是指所述陶瓷面板1的四周和与其相邻近的金属边框2的内侧面之间的水平距离。为了进一步提高金属壳体的强度和抗冲击性，所述水平距离在所述陶瓷面板1的外侧面四周的方向上均相等。
根据本发明，所述陶瓷面板1的四周与所述金属边框2之间的水平距离小于2mm；优选地，所述陶瓷面板1的四周与所述金属边框2之间的水平距离小于1mm；更优选地，所述陶瓷面板1的四周与所述金属边框2之间的水平距离小于0.8mm；进一步优选地，所述陶瓷面板1的四周与所述金属边框2之间的水平距离为0.3-0.6mm。通过使所述陶瓷面板1的四周与所述金属边框2之间的水平距离在上述范围内，能够通过塑料层将陶瓷面板1和金属壳体2无缝地接合，并且，能够提高金属壳体的强度和抗冲击性。特别是所述陶瓷面板1的四周与所述金属边框2之间的水平距离为0.3-0.6mm时，塑料层在外观上目视不可见，美观效果极佳。
根据本发明，为了使该金属壳体具有外观上的平整性，优选地，所述金属边框2、所述陶瓷面板1和所述塑料层3在外观上位于同一平面上。通过所述金属边框2、所述陶瓷面板1和所述塑料层3在外观上位于同一平面上，该金属壳体能够通过塑料层3将陶瓷面板1和金属边框2无缝、无台阶地接合，能够保证金属壳体外观上的平整性，并且提高金属壳体的强度和抗冲击性。
根据本发明，所述塑料层3的厚度没有特别的限定，例如可以为0.1-2mm，优选为0.3-0.6mm。在本发明中，所述塑料层3的厚度是指在所述陶瓷面板1的四周与所述金属边框2之间的塑料层3的厚度。
根据本发明，根据需要，所述塑料层3还可以设置有开口。
在本发明的一个优选的实施方式中，如图5所示，所述塑料层3根据需要还可以设置有开口，所述开口例如可以为用于天线组装结构的开口6、用于感光元器件组装结构的开口7、用于麦克风出音孔的开口8、用于摄像头组装结构的开口9、用于电池仓组装结构的开口10和用于注塑定位孔的开口11。
在本发明的另一个优选的实施方式中，如6所示，所述塑料层3根据需要还可以设置有开口，所述开口例如可以为用于感光元器件组装结构的开口7、用于麦克风出音孔的开口8、用于摄像头组装结构的开口9和用于注塑定位孔的开口11。
另外，本发明的塑料层3上还可以具有多个注塑分流柱12，该注塑分流柱12形成在注塑时倒入原料的位置。作为注塑分流柱12的个数，本领域技术人员可以根据需求适当选择。
根据本发明，如图4和图5所示，为了进一步提高金属壳体的强度和抗冲击性，优选所述金属边框2内侧与所述塑料层3相接合之处形成有一个以上的拉胶结构4，且在与所述拉胶结构4相对应的所述塑料层3上形成有与所述拉胶结构相匹配的固定结构；优选地，所述拉胶结构为倒T形燕尾槽结构。
在本发明的一个特别优选的实施方式中，所述金属壳体通过将所述陶瓷面板和所述金属边框一体注塑而形成。
根据本发明，为了提高所述陶瓷面板与所述塑料层之间的接合紧密度，从而提高金属壳体的强度和抗冲击性，优选所述陶瓷面板与所述塑料层之间设置有胶黏剂层。
根据本发明，为了提高所述陶瓷面板与所述塑料层之间的接合紧密度，从而提高金属壳体的强度和抗冲击性，优选所述金属边框的内侧与所述塑料层相接合之处设置有胶黏剂层，或者，所述金属边框的内侧与所述塑料层相接合之处具有纳米级的微孔。
在本发明中，所述胶黏剂层通过胶黏剂固化而得到。对于所述胶黏剂的种类没有特别的限定，为本领域所公知，例如，所述胶黏剂可以为德国宝龙公司NoriPress SMK粘合剂。
对于所述胶黏剂层的厚度没有特别的限定，优选为10-100μm。
根据本发明，所述纳米级微孔的孔径可以为10-2000nm，优选为10-1000nm。
本发明还提供了一种具有陶瓷面板的金属壳体的制备方法，其中，该制备方法包括如下步骤：
(1)将陶瓷面板和金属边框置入注塑模具中，并使所述陶瓷面板的四周与所述金属边框之间具有一定的间隙；
(2)通过注塑树脂组合物形成所述塑料层。
根据本发明，步骤(1)中，通过将所述陶瓷面板和金属边框置入注塑模具中，保持两者之间具有大小均匀的间隙且两者上表面在模具内平齐，进而通过步骤(2)的注塑形成所述塑料层。
根据本发明，所述陶瓷面板的材质可以为本领域常规选用的陶瓷，优选为氧化锆、氧化铝和氧化硅中的一种或多种。这些陶瓷面板可以通过商购获得，例如可以使用深圳市海德紧密陶瓷有限公司的氧化锆陶瓷片等。
根据本发明，所述陶瓷面板的形状可以根据实际需要来选择，另外，如图3所述，所述陶瓷面板根据需要还可以设置有开口。所述开口例如可以为用于摄像头组件的开口等。
根据本发明，所述陶瓷面板的厚度可以根据所用于的通讯设备来选择，例如在用作手机外壳时，所述陶瓷面板1的厚度优选为0.2-2mm，更优选为0.2-0.8mm。
根据本发明，所述金属边框可以通过挤压、冲压、锻压或者CNC加工的方法来获得。上述挤压、冲压、锻压和CNC加工的方法和条件为本领域所公知，在此不再累述。
根据本发明，步骤(1)中，所述间隙的宽度为2mm以下，优选为1mm以下，更优选为0.8mm以下，进一步优选为0.3-0.6mm。
优选地，通过所述注塑，使所述金属边框、所述陶瓷面板和所述塑料层在外观上位于同一平面上。
上述注塑时采用的树脂组合物中的树脂可以为本领域常规使用的树脂，例如可选自聚乙烯、聚丙烯、聚缩醛、聚苯乙烯、改性聚苯醚、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇之、聚苯硫醚、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚砜、聚醚砜、聚醚酮、聚醚醚镁、聚碳酸酯、聚酰胺和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物中的一种或多种。
为了进一步提高得到的金属外壳的力学强度，优选情况下，注塑时采用的树脂组合物为上述树脂与玻璃纤维的混合物。更优选情况下，上述混合物中，所述树脂选自聚苯硫醚、聚碳酸酯、聚酰胺中的一种；以所述混合物的重量为基准，所述玻璃纤维的含量为1-50重量％。
根据本发明，对于所述注塑的条件没有特别的限定，可以为本领域常规使用的条件，例如所述注塑的条件包括：模温为20-60℃，喷嘴温度为240-300℃，保压时间为1-5s，射出压力为5-10MPa，射出时间为1-2s，冷却时间为10-20s。
根据本发明，对于注塑得到的塑料层的厚度没有特别的限定，例如可以为0.1-2mm，优选为0.3-0.6mm。在本发明中，所述塑料层的厚度是指在所述陶瓷面板的四周与所述金属边框之间的塑料层的厚度。
根据本发明，为了提高所述陶瓷面板与所述塑料层之间的接合紧密度，从而提高金属壳体的强度和抗冲击性，优选在进行步骤(1)之前，进行以下步骤中的一步或多种；
步骤A：在陶瓷面板内表面形成固化的胶黏剂层；
步骤B：在金属边框的内侧表面形成固化的胶黏剂层；
步骤C：在金属边框的内侧形成一个以上的拉胶结构；
步骤D：在金属边框的内侧形成纳米级的微孔。
作为在上述步骤A可以在陶瓷面板内表面上印刷胶黏剂并固化后得到所述固化的胶黏剂层。作为胶黏剂的种类、印刷和固化的方法为本领域所公知。例如所述胶黏剂为德国宝龙公司NoriPress SMK粘合剂；所述印刷例如可以为丝网印刷；所述固化的条件为在80-90℃环境下干燥30-150分钟。
作为上述步骤B可以在金属边框的内侧点胶黏剂并固化后得到所述固化的胶黏剂层。作为胶黏剂的种类、点胶和固化的方法为本领域所公知。例如所述胶黏剂为德国宝龙公司NoriPress SMK粘合剂；所述固化的条件为在80-90℃环境下干燥30-150分钟。
作为上述步骤C可以在金属边框的内侧通过CNC加工获得所述拉胶结构。作为所述拉胶结构可以为倒T形燕尾槽；所述CNC加工的加工条件可以为使用T形刀，以8000转/分钟的加工速度加工。
作为上述步骤D优选采用以下工序，形成所述纳米级的微孔。作为形成的所述微孔的孔径例如可以为10-1000nm。作为具体的工序如下。
S1，将经过前处理的金属边框通过阳极氧化得到表面含有具有纳米微孔的氧化膜层的金属边框。阳极氧化为本领域技术人员公知的阳极氧化技术，本发明优选可以包括将经过前处理的金属边框作为阳极放入10wt％-30wt％浓度硫酸中，温度为10-30℃于10-20V电压下电解1-40min得表面含有1-10μm厚的氧化膜层的金属边框，阳极氧化的设备采用公知的阳极氧化设备，例如阳极氧化槽。优选阳极氧化制备的氧化膜层的厚度为1-5μm，氧化膜层中纳米微孔的孔径为10-100nm，进一步优选为20-80nm，更进一步为20-60nm，纳米微孔的深度为0.5-5μm，使其与树脂的结合力更强。
S2，将步骤S1所得含有具有纳米微孔的氧化膜层的金属边框浸泡到pH＝10-13的复合缓冲溶液中，在氧化膜层外表面形成腐蚀孔得到经过表面处理的金属边框。作为所述复合缓冲溶液可以为碳酸盐和碳酸氢盐的混合液，也可以为磷酸盐和磷酸一氢盐的混合液。本发明复合缓冲溶液还可以为可溶性磷酸氢盐和可溶性碱的混合溶液，优选腐蚀出微米级的腐蚀孔。可溶性磷酸氢盐优选为磷酸二氢盐，可溶性碱为强碱，再造的腐蚀孔的孔径可以达到200nm-2000nm，甚至可以达到600-2000nm，腐蚀孔的深度可以达到0.5mm-9.5mm，腐蚀孔尽量与纳米微孔连通，通过这种腐蚀再造孔，在后续的成型过程中，树脂组合物在注塑过程中会更容易直接进入铝合金的表面孔中，从而在形成树脂层后与铝合金形成良好的结合。在优选的情况下，磷酸二氢盐选自磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、磷酸二氢氨、磷酸二氢铝中的一种或几种，所述可溶性碱选自氢氧化钠和/或氢氧化钾。上述优选的磷酸二氢盐和可溶性碱能够使腐蚀孔在氧化膜层表面均匀分布，并且孔径均匀，孔结构优异，能够使树脂层与金属边框的结合性能更佳，具有更佳的抗拉伸强度，使得铝合金复合体的一体化结合更好。所述磷酸二氢盐的质量百分浓度为50-99％，进一步优选为60-99％；所述可溶性碱的质量百分浓度为1-50％，进一步优选为1-40％。将所得含有具有纳米微孔的氧化膜层的金属边框浸泡到复合缓冲溶液中包括将铝合金反复多次浸入复合缓冲溶液中，每次浸渍的时间为1-60min，每次浸渍后用去离子水洗净，浸入的次数可以为2到10次。洗净可以是放入水洗槽中清洗1到5min，或者放入水洗槽中放置1到5min。
所述前处理为本领域技术人员常用的对金属表面进行的前处理工序，一般包括进行机械打磨或研磨去除表面明显的异物，然后对金属表面粘附的加工油等进行脱脂、清洗。优选地，前处理包括对金属表面进行打磨，例如可以为：先采用100-400目的砂纸或者将其放入抛光机内对金属表面打磨使产生微米级的小孔。然后依次进行除油、第一水洗、碱蚀、第二水洗、中和、第三水洗等步骤，用本领域技术人员常用的各种溶剂在超声波中清洗该金属，清洗时间0.5-2h，去除金属表面的油污；然后将金属置于酸/碱性水溶液中，超声波条件下洗涤金属表面。所述溶剂可以为乙醇或丙酮。所述酸/碱性水溶液为本领域技术人员常用的各种酸/碱性水溶液，例如：可以为盐酸、硫酸、氢氧化钠、氢氧化钾等。在本发明中，优选用无水乙醇将金属除油后水洗擦拭干净后再浸入40g/L、温度为40-80℃的氢氧化钠水溶液中进行碱蚀，1-5min后取出用去离子水冲洗干净，后用10-30％的HNO3进行中和，除去表面残留的碱性溶液，再用去离子水冲洗干净，经过优选的前处理可以在金属边框的表面形成微米级的小孔，所述小孔的直径为1-10mm。
在本发明的一个优选的实施方式中，在进行步骤(1)之前，进行上述步骤A和步骤C。
在本发明的另一个优选的实施方式中，在进行步骤(1)之前，进行上述步骤A和步骤B。
在本发明的另一个优选的实施方式中，在进行步骤(1)之前，进行上述步骤A和步骤D。
根据本发明，根据需要，在形成所述塑料层时，还可以在塑料层上形成开口，例如，如图5所示，还可以形成用于天线组装结构的开口6、用于感光元器件组装结构的开口7、用于麦克风出音孔的开口8、用于摄像头组装结构的开口9、用于电池仓组装结构的开口10和用于注塑定位孔的开口11等。
在本发明的一个优选的实施方式中，在形成所述塑料层时，形成用于天线组装结构的开口6、用于感光元器件组装结构的开口7、用于麦克风出音孔的开口8、用于摄像头组装结构的开口9、用于电池仓组装结构的开口10和用于注塑定位孔的开口11。
在本发明的另一个优选的实施方式中，在形成所述塑料层时，形成用于感光元器件组装结构的开口7、用于麦克风出音孔的开口8、用于摄像头组装结构的开口9和用于注塑定位孔的开口11。
本发明还提供了根据上述的制备方法制备的具有陶瓷面板的金属壳体。
本发明还提供了上述具有陶瓷面板的金属壳体作为通讯设备的外壳的应用。
在本发明中，所述通讯设备例如可以为：手机、平板电脑、笔记本电脑、路由器或蓝牙耳机等。
以下通过实施例对本发明进行详细的说明，但本发明并不仅限于下述实施例。
实施例1
该实施例用于说明本发明提供的具有陶瓷面板的金属壳体及其制备方法。
1)通过CNC加工得到金属边框，其中，金属边框的长度为127mm、宽度为65mm，厚度为8.2mm，金属边框的材质为铝合金，金属材质的厚度为1.5mm；
2)陶瓷面板(购于深圳市海德紧密陶瓷有限公司的氧化锆陶瓷片，长度为123mm、宽度为61mm，厚度为0.5mm)内表面经印刷、烘干后覆盖有一层固化的胶黏剂层(使用的胶黏剂购于德国宝龙公司NoriPress SMK粘合剂，固化后的厚度为0.05mm)；
3)将金属边框内侧经过CNC加工形成拉胶结构(拉胶结构为倒T形燕尾槽结构，相邻两个拉胶结构之间的距离为20mm)，其中所述CNC加工的条件为使用T形刀，以8000转/分钟的加工速度加工；
4)将所述陶瓷面板和金属边框置入注塑模具(模具具有用于形成图5所示的用于天线组装结构的开口6、用于感光元器件组装结构的开口7、用于麦克风出音孔的开口8、用于摄像头组装结构的开口9、用于电池仓组装结构的开口10和用于注塑定位孔的开口11的凸部)中，保持两者之间具有大小均匀的间隙且两者上表面在模具内平齐，进行注塑得到具有陶瓷面板的金属壳体。其中，所述间隙为0.5mm；所述注塑的材料为聚酰胺；所述注塑的条件为模温为20℃，喷嘴温度为240℃，保压时间为3s，射出压力为8MPa，射出时间为1.2s，冷却时间为15s。
得到的金属壳体由具有如图3所示结构的陶瓷面板1、具有如图4所示结构的金属边框2和具有如图5所示结构的塑料层3组成。陶瓷面板1和金属边框2通过塑料层3相互接合，陶瓷面板1、金属边框2和塑料层3在外观上位于同一平面上。陶瓷面板1的内表面通过胶黏剂层与塑料层3接合，进而，金属边框2通过拉胶结构4与塑料层3的固定结构5相互配合而接合，该具有陶瓷面板的金属壳体外观平整，各部件紧密连接，具有良好的强度和耐冲击性。
实施例2
该实施例用于说明本发明提供的具有陶瓷面板的金属壳体及其制备方法。
1)通过CNC加工得到金属边框，其中，金属边框的长度为127mm、宽度为65mm，厚度为8.2mm，金属边框的材质为铝合金，金属材质的厚度为1.5mm；
2)陶瓷面板(购于深圳市海德紧密陶瓷有限公司的氧化锆陶瓷片，长度为123.4mm、宽度为61.4mm，厚度为0.5mm)内表面经印刷、烘干后覆盖有一层固化的胶黏剂层(使用的胶黏剂购于德国宝龙公司NoriPress SMK粘合剂，固化后的厚度为0.05mm)；
3)在金属边框内侧表面经点胶、烘干后覆盖有一层固化的胶黏剂层(使用的胶黏剂购于德国宝龙公司NoriPress SMK粘合剂，固化后的厚度为0.05mm)；
4)将所述陶瓷面板和金属边框置入注塑模具(模具具有用于形成图5所示的用于天线组装结构的开口6、用于感光元器件组装结构的开口7、用于麦克风出音孔的开口8、用于摄像头组装结构的开口9、用于电池仓组装结构的开口10和用于注塑定位孔的开口11的凸部)中，保持两者之间具有大小均匀的间隙且两者上表面在模具内平齐，进行注塑得到具有陶瓷面板的金属壳体。其中，所述间隙为0.3mm；所述注塑的材料为聚酰胺；所述注塑的条件为模温为20℃，喷嘴温度为260℃，保压时间为3s，射出压力为10MPa，射出时间为1.2s，冷却时间为15s。
得到的金属壳体由陶瓷面板、金属边框和具有如图5所示结构的塑料层3组成。陶瓷面板和金属边框通过注塑形成的塑料层3相互接合，陶瓷面板、金属边框和塑料层3在外观上位于同一平面上。陶瓷面板的内侧面通过胶黏剂层与塑料层3接合，金属边框的内侧面通过胶黏剂层与塑料层3接合，该具有陶瓷面板的金属壳体外观平整，各部件紧密连接，具有良好的强度和耐冲击性。
实施例3
该实施例用于说明本发明提供的具有陶瓷面板的金属壳体及其制备方法。
1)通过CNC加工得到金属边框，其中，金属边框的长度为127mm、宽度为65mm，厚度为8.2mm，金属边框的材质为铝合金，金属材质的厚度为1.5mm；
2)陶瓷面板(购于深圳市海德紧密陶瓷有限公司的氧化锆陶瓷片，长度为122.8mm、宽度为60.8mm，厚度为0.5mm)内表面经印刷、烘干后覆盖有一层固化的胶黏剂层(使用的胶黏剂购于德国宝龙公司NoriPress SMK粘合剂，固化后的厚度为0.05mm)；
3)将金属边框用无水乙醇洗净，然后将金属边框浸渍在2wt％的氢氧化钠水溶液中，2min后取出用去离子水冲洗干净，得到经过前处理的金属边框；将经过前处理的金属边框作为阳极放入含有20wt％左右浓度的H2SO4阳极氧化槽中，于15V电压下电解5min，吹干；在烧杯中配制5g磷酸二氢钠、1g氢氧化钠的100mL的水溶液(pH＝11.8)，20℃的条件下，将所得金属边框浸泡其中，3min后将其取出，放入装有水的烧杯中浸泡1min，如此循环5次，最后一次水浸泡后，将经过前处理的金属边框吹干，得到金属边框内侧表面具有600-1000nm孔径微孔的金属边框；
4)将所述陶瓷面板和金属边框置入注塑模具(模具具有用于形成图6所示的用于感光元器件组装结构的开口7、用于麦克风出音孔的开口8、用于摄像头组装结构的开口9和用于注塑定位孔的开口11的凸部)中，保持两者之间具有大小均匀的间隙且两者上表面在模具内平齐，进行注塑得到具有陶瓷面板的金属壳体。其中，所述间隙为0.6mm；所述注塑的材料为聚酰胺；所述注塑的条件为模温为20℃，喷嘴温度为240℃，保压时间为3s，射出压力为8MPa，射出时间为1.2s，冷却时间为15s。
得到的金属壳体由陶瓷面板、金属边框和具有如图6所示结构的塑料层3组成。陶瓷面板和金属边框通过注塑形成的塑料层3相互接合，陶瓷面板、金属边框和塑料层3在外观上位于同一平面上。陶瓷面板的内侧面通过胶黏剂层与塑料层3接合，金属边框通过纳米级微孔与塑料层3接合，该具有陶瓷面板的金属壳体外观平整，各部件紧密连接，具有良好的强度和耐冲击性。
测试例1
使用万能拉伸试验机将实施例1-3得到的金属壳体进行测试，测试方法为固定金属边框，在陶瓷背部施加一个逐渐增大的推力，得到陶瓷与金属发生分离时的最大推力数值，其中，实施例1中得到的金属壳体的平均最大推力为723N(测试个数为10个)，实施例2中得到的金属壳体的平均最大推力为725N(测试个数为10个)，实施例3中得到的金属壳体的平均最大推力为728N(测试个数为10个)。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (18)

1.一种具有陶瓷面板的金属壳体，其特征在于，该金属壳体包括陶瓷面板、金属边框和塑料层，所述塑料层的四周与所述金属边框的内侧的至少部分接合，且所述塑料层具有凹部，所述陶瓷面板覆盖所述凹部且与所述塑料层接合。
2.根据权利要求1所述的金属壳体，其中，所述陶瓷面板的四周与所述金属边框之间的水平距离小于2mm；
优选地，所述陶瓷面板的四周与所述金属边框之间的水平距离小于1mm；
更优选地，所述陶瓷面板的四周与所述金属边框之间的水平距离小于0.8mm；
进一步优选地，所述陶瓷面板的四周与所述金属边框之间的水平距离为0.3-0.6mm。
3.根据权利要求1所述的金属壳体，其中，所述金属边框、所述陶瓷面板和所述塑料层在外观上位于同一平面上。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的金属壳体，其中，所述塑料层的厚度为0.1-2mm；
优选地，所述陶瓷面板的厚度为0.2-2mm。
5.根据权利要求1-3中任意一项所述的金属壳体，其中，所述金属边框内侧与所述塑料层相接合之处形成有一个以上的拉胶结构，且在与所述拉胶结构相对应的所述塑料层上形成有与所述拉胶结构相匹配的固定结构；
优选地，所述拉胶结构为倒T形燕尾槽结构。
6.根据权利要求1-3中任意一项所述的金属壳体，其中，所述金属壳体通过将所述陶瓷面板和所述金属边框一体注塑而形成。
7.根据权利要求1-6所述的金属壳体，其中，所述陶瓷面板与所述塑料层之间设置有胶黏剂层；
优选地，所述金属边框的内侧与所述塑料层相接合之处设置有胶黏剂层，或者，所述金属边框的内侧与所述塑料层相接合之处具有纳米级的微孔。
8.根据权利要求1-7所述的金属壳体，其中，所述塑料层具有开口。
9.根据权利要求1所述的金属壳体，其中，所述金属外壳为手机外壳。
10.一种具有陶瓷面板的金属壳体的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1)将陶瓷面板和金属边框置入注塑模具中，并使所述陶瓷面板的四周与所述金属边框之间具有一定的间隙；
(2)通过注塑树脂组合物形成塑料层。
11.根据权利要求10所述的制备方法，其中，所述步骤(1)中，所述间隙的宽度为2mm以下，优选为1mm以下，更优选为0.8mm以下，进一步优选为0.3-0.6mm。
12.根据权利要求10所述的制备方法，其中，通过所述注塑，使所述金属边框、所述陶瓷面板和注塑形成的塑料层在外观上位于同一平面上。
13.根据权利要求10-12中任意一项所述的制备方法，其中，所述塑料层的厚度为0.1-2mm；
优选地，所述陶瓷面板的厚度为0.2-2mm。
14.根据权利要求10-13中任意一项所述的制备方法，其中，所述注塑的条件包括：模温为20-60℃，喷嘴温度为240-300℃，保压时间为1-5s，射出压力为5-10MPa，射出时间为1-2s，冷却时间为10-20s。
15.根据权利要求10-14中任意一项所述的制备方法，其中，在进行步骤(1)之前，进行步骤A～步骤D的一步或多步；
步骤A：在陶瓷面板内表面形成固化的胶黏剂层；
步骤B：在金属边框的内侧表面形成固化的胶黏剂层；
步骤C：在金属边框的内侧形成一个以上的拉胶结构；
步骤D：在金属边框的内侧形成纳米级的微孔。
16.根据权利要求10-15中任意一项所述的制备方法，其中，所述金属外壳为手机外壳。
17.根据权利要求10-16中任意一项所述的制备方法制备的金属壳体。
18.根据权利要求1-9和17中任意一项所述的具有陶瓷面板的金属壳体作为通讯设备的外壳的应用。
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