CN108299003A - 一种多色陶瓷产品及制备方法 - Google Patents

Abstract

一种多色陶瓷产品及制备方法，该多色陶瓷产品包括至少第一色陶瓷部分和第二色陶瓷部分，所述第一色陶瓷部分与所述第二色陶瓷部分相结合的界面处涂覆一层氧化锆助粘剂，所述氧化锆助粘剂层在烧结时会存在液相和固相并存的现象，利用该氧化锆助粘剂层的液相烧结原理使所述第一色陶瓷部分和所述第二色陶瓷部分相互紧密连接。该多色陶瓷产品的不同色部分结合十分紧密，不仅不同颜色部分边界效果好，结合强度更是显著提高，有效地避免了不同色的部分发生脱离或分裂现象。

Description

一种多色陶瓷产品及制备方法

技术领域

本发明涉及陶瓷产品加工领域,尤其是一种多色陶瓷产品及制备方法。

背景技术

现有的氧化锆陶瓷产品，如手表、手环、戒指、项链、手机背板等，基本上都是单一颜色，若采用陶瓷表面处理(pvd等)的方式来增加配色，则达不到陶瓷的高硬度高耐磨等特性。现有工艺都是一种粉料配色后脱脂烧结成产品，没有色彩的多样性，或者是两种颜色的成品黏合在一起，没有一体化效果，两种颜色的成品黏合方式结合并不牢，结构强度低，不同色的部分容易脱离或分裂。因此，亟待以新的方式实现陶瓷双色一体化效果，克服上述缺点。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术的不足，提供一种多色陶瓷产品及制备方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种多色陶瓷产品，包括至少第一色陶瓷部分和第二色陶瓷部分，所述第一色陶瓷部分与所述第二色陶瓷部分相结合的界面处具有氧化锆助粘剂层，所述氧化锆助粘剂层烧结时存在液相和固相并存的现象，利用所述氧化锆助粘剂层的液相烧结原理使所述第一色陶瓷部分和所述第二色陶瓷部分相互紧密连接。

进一步地：

所述氧化锆助粘剂层的厚度在30微米以内。

所述氧化锆助粘剂层的厚度在5-30微米。

所述氧化锆助粘剂层的厚度在15-25微米。

所述氧化锆助粘剂的粒径为3-10微米。

所述第一色陶瓷部分和第二色陶瓷部分为不同颜色的纳米级氧化锆粉料形成的氧化锆陶瓷。

所述氧化锆助粘剂包含70-90wt％的ZrO₂、3-10wt％的Y₂O₃、0.8-5wt％的Bi₂O₃、0.5-5wt％的ZnO、0.6-5wt％的B₂O₃、0.2-2wt％的SiO₂、0.5-3wt％的MgO。

ZrO₂与所述第一色陶瓷部分及所述第二色陶瓷部分采用相同的纳米级氧化锆。

一种制备所述的多色陶瓷产品的方法，包括以下步骤：

S1、制作第一色陶瓷部分；

S2、在所述第一色陶瓷部分待与第二色陶瓷部分相结合的表面上涂覆氧化锆助粘剂层；

S3、在所述第一色陶瓷部分上制作第二色陶瓷部分，使所述第二色陶瓷部分与所述第一色陶瓷部分通过所述第一色陶瓷部分表面上的所述氧化锆助粘剂层紧密连接。

进一步地：

步骤S2中，通过喷涂方式将氧化锆助粘剂涂覆在所述第一色陶瓷部分的所述表面上而形成所述氧化锆助粘剂层。

步骤S1和S3中，分别使用单色模具和双色模具，通过干压成型第一色陶瓷部分坯体和第二色陶瓷部分坯体；步骤S3在干压成型之后还包括：

将双色坯体进行等静压处理；

将产品放置于隧道烧结炉中，烧结温度1450℃±10℃，烧结时间24-48小时。

本发明的有益效果有：

本发明提供的多色陶瓷产品，其至少第一色陶瓷部分与第二色陶瓷部分相结合的界面处具有氧化锆助粘剂层，利用该氧化锆助粘剂层烧结时存在液相和固相并存的现象，利用该氧化锆助粘剂层的液相烧结原理，使第一色陶瓷部分和第二色陶瓷部分能够相当好地相互紧密连接在一起。

以本发明的方式实现多色(如双色)一体化陶瓷产品，能够有效克服现有技术多色陶瓷产品一体化效果差的缺陷，本发明的多色陶瓷产品的不同色部分结合十分紧密，不仅不同颜色部分边界效果好，结合强度更是显著提高，有效地避免了不同色的部分发生脱离或分裂现象。通过本发明来增加陶瓷产品的色彩多样性，有利于保持陶瓷产品的高硬度高耐磨等特性。

附图说明

图1为本发明一种实施例中成型的第一色陶瓷部分坯体的截面示意图；

图2为本发明一种实施例中涂覆有氧化锆助粘剂层的第一色陶瓷部分坯体的截面示意图；

图3为本发明一种实施例中将涂覆有氧化锆助粘剂层的第一色陶瓷部分坯体放入模具内以待结合第二色陶瓷部分坯体的截面示意图；

图4为本发明一种实施例中第一色陶瓷部分坯体与第二色陶瓷部分坯体通过氧化锆助粘剂层结合后形成的双色坯体的截面示意图；

图5展示了根据本发明的一个产品实例。

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至图4，在一种实施例中，一种多色陶瓷产品，包括至少第一色陶瓷部分1和第二色陶瓷部分2，所述第一色陶瓷部分1与所述第二色陶瓷部分2相结合的界面处具有氧化锆助粘剂层3，所述氧化锆助粘剂层3烧结时存在液相和固相并存的现象，利用该氧化锆助粘剂层3的液相烧结原理使所述第一色陶瓷部分1和所述第二色陶瓷部分2相互紧密连接。以这种结构实现多色(如双色)一体化陶瓷产品，能够有效克服现有技术的多色陶瓷产品一体化效果差的缺陷，本发明的多色陶瓷产品的不同色部分结合十分紧密，颜色分界质量好。具体来说，该多色陶瓷产品不仅不同颜色部分边界效果好，而且结合强度显著提高，有效地避免了不同色的部分发生脱离或分裂现象。通过本发明来增加陶瓷产品的色彩多样性，有利于保持陶瓷产品的高硬度高耐磨等特性。

所述多色陶瓷产品可以是移动电子设备的壳体部件，如手机的背板。

在一个特别优选的实施例中，所述第一色陶瓷部分1与所述第二色陶瓷部分2相结合的界面为阶梯形状。

在优选实施例中，所述氧化锆助粘剂层3的厚度在30微米以内。

在进一步的优选实施例中，所述氧化锆助粘剂层3的厚度在5-30微米。

在进一步的优选实施例中，所述氧化锆助粘剂层3的厚度在15-25微米。

在优选实施例中，所述氧化锆助粘剂的粒径最大为3-10微米。

在优选实施例中，所述第一色陶瓷部分1和所述第二色陶瓷部分2为不同颜色的纳米级氧化锆粉料形成的氧化锆陶瓷。

例如，可配制两种不同颜色的纳米级氧化锆粉料，如黑色和蓝色等，不同颜色粉料须采用同一规格氧化锆粉体进行调色，以分别制备所述第一色陶瓷部分和第二色陶瓷部分。

在优选实施例中，所述氧化锆助粘剂包含70-90wt％的ZrO₂、3-10wt％的Y₂O₃、0.8-5wt％的Bi₂O₃、0.5-5wt％的ZnO、0.6-5wt％的B₂O₃、0.2-2wt％的SiO₂、0.5-3wt％的MgO。经验证，采用该配方的氧化锆助粘剂层优势突出，烧结时液、固相并存且液相烧结所产生的连接效果最为有利，使所述第一色陶瓷部分1和所述第二色陶瓷部分2能够充分地紧密连接，并且两部分的色边界区分明显，参阅图5所示。

优选地，ZrO₂与所述第一色陶瓷部分及所述第二色陶瓷部分采用相同的纳米级氧化锆。

参阅图1至图4，在另一种实施例中，一种制备所述的多色陶瓷产品的方法，包括以下步骤：

S1、制作第一色陶瓷部分1；

S2、在所述第一色陶瓷部分1待与第二色陶瓷部分2相结合的表面上形成氧化锆助粘剂层；

S3、在所述第一色陶瓷部分1上制作第二色陶瓷部分2，使所述第二色陶瓷部分1与所述第一色陶瓷部分2通过所述第一色陶瓷部分1表面上的所述氧化锆助粘剂层3紧密连接。

在优选实施例中，所述氧化锆助粘剂层3的厚度在30微米以内。

在进一步的优选实施例中，所述氧化锆助粘剂层3的厚度在5-30微米。

在进一步的优选实施例中，所述氧化锆助粘剂层3的厚度在15-25微米。

在优选实施例中，所述氧化锆助粘剂的粒径最大为3-10微米。

在优选实施例中，所述氧化锆助粘剂为包含70-90wt％的ZrO₂、3-10wt％的Y₂O₃、0.8-5wt％的Bi₂O₃、0.5-5wt％的ZnO、0.6-5wt％的B₂O₃、0.2-2wt％的SiO₂、0.5-3wt％的MgO。

在优选实施例中，ZrO₂与所述第一色陶瓷部分及所述第二色陶瓷部分采用相同的纳米级氧化锆。

在优选实施例中，步骤S2中，通过喷涂方式将氧化锆助粘剂涂覆在所述第一色陶瓷部分的所述表面上而形成所述氧化锆助粘剂层。

在优选实施例中，步骤S1和S3中，分别使用单色模具和双色模具，通过干压成型第一色陶瓷部分坯体和第二色陶瓷部分坯体。

在更优选的实施例中，步骤S3在干压成型之后还包括：

将双色坯体进行等静压处理；

将产品放置于隧道烧结炉中，烧结温度1450℃±10℃，烧结时间24-48小时。

以下结合附图进一步描述本发明制备方法的具体实例。

以双色陶瓷为例，一种多色陶瓷产品方法，可包括以下步骤：

一、配料：配制两种不同颜色的纳米级氧化锆粉料，如黑色和蓝色等，不同颜色粉料须采用同一规格氧化锆粉体进行调色。

二、准备两套干压模具，其中一套为双色成品模，另一套为双色其中一色结构模具。

三、一次干压：把单色模具置于干压机中，将其中一种颜色的粉料填入单色模具中干压成型，单色坯脱模。

四、涂覆：采用喷涂方式将包含70-90wt％的ZrO₂、3-10wt％的Y₂O₃、0.8-5wt％的Bi₂O₃、0.5-5wt％的ZnO、0.6-5wt％的B₂O₃、0.2-2wt％的SiO₂、0.5-3wt％的MgO的氧化锆助粘剂涂覆在不同色陶瓷交界处。氧化锆助粘剂粒径最大为3-10微米，涂覆厚度为30微米以内。利用烧结时存在液相和固相并存的现象，利用该氧化锆助粘剂的液相烧结原理，实现多色陶瓷紧密连接。

五、二次干压：把双色成品模具置于另一台干压机中，将已制作的单色坯体放入双色模具中，填入另一种颜色粉料干压成型，双色坯脱模。

六、等静压处理：将双色坯置于等静压机中，通过湿式等静压法使双色坯更致密、更均匀。

七、烧结：将产品放置于隧道烧结炉中，针对内部形成有氧化锆助粘剂盐层的多色陶瓷产品，优选的烧结参数为：烧结温度1450℃±10℃，烧结时间24-48小时。

八、CNC处理：将烧结坯体通过CNC加工中心使用200#-800#金刚石磨头按要求加工产品外形等结构。

九、研磨：将CNC处理后的产品通过离心研磨机用高频瓷及120#绿碳化硅研磨72小时以上；或铜盘研磨配3-7μm钻石液研磨0.5-1小时，去除CNC工序产生的砂线。

十、曲面抛光：将研磨好的产品通过曲面抛光机，使用1-3μm钻石液以毛刷盘转速扫光0.5-1小时达到高光效果

十一、平面抛光：通过平面抛光机使用80-120nm硅溶胶配以聚氨酯磨皮抛光0.5-1.5小时达到高光效果。

一个产品实例如图5所示。

多色陶瓷产品的制备工艺类似如上，增开多色模具，工艺中顺序重复步骤四和五。

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)

1.一种多色陶瓷产品，包括至少第一色陶瓷部分和第二色陶瓷部分，其特征在于,所述第一色陶瓷部分与所述第二色陶瓷部分相结合的界面处具有氧化锆助粘剂层，所述氧化锆助粘剂层烧结时存在液相和固相并存的现象，利用所述氧化锆助粘剂层的液相烧结原理使所述第一色陶瓷部分和所述第二色陶瓷部分相互紧密连接。

2.如权利要求1所述的多色陶瓷产品，其特征在于,所述氧化锆助粘剂层的厚度在30微米以内。

3.如权利要求2所述的多色陶瓷产品，其特征在于,所述氧化锆助粘剂层的厚度在5-30微米。

4.如权利要求3所述的多色陶瓷产品，其特征在于,所述氧化锆助粘剂层的厚度在15-25微米。

5.如权利要求1至3任一项所述的多色陶瓷产品，其特征在于,所述氧化锆助粘剂最大的粒径为3-10微米。

6.如权利要求1至4任一项所述的多色陶瓷产品，其特征在于,所述第一色陶瓷部分和第二色陶瓷部分为不同颜色的纳米级氧化锆粉料形成的氧化锆陶瓷。

7.如权利要求1至6任一项所述的多色陶瓷产品，其特征在于,所述氧化锆助粘剂包含70-90wt％的ZrO₂、3-10wt％的Y₂O₃、0.8-5wt％的Bi₂O₃、0.5-5wt％的ZnO、0.6-5wt％的B₂O₃、0.2-2wt％的SiO₂、0.5-3wt％的MgO；优选地，ZrO₂与所述第一色陶瓷部分及所述第二色陶瓷部分采用相同的纳米级氧化锆。

8.一种制备如权利要求1至7任一项所述的多色陶瓷产品的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、制作第一色陶瓷部分；

S2、在所述第一色陶瓷部分待与第二色陶瓷部分相结合的表面上涂覆氧化锆助粘剂层；

S3、在所述第一色陶瓷部分上制作第二色陶瓷部分，使所述第二色陶瓷部分与所述第一色陶瓷部分通过所述第一色陶瓷部分表面上的所述氧化锆助粘剂层紧密连接。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤S2中，通过喷涂方式将氧化锆助粘剂涂覆在所述第一色陶瓷部分的所述表面上而形成所述氧化锆助粘剂层。

10.如权利要求8或9所述的方法，其特征在于，步骤S1和S3中，分别使用单色模具和双色模具，通过干压成型第一色陶瓷部分坯体和第二色陶瓷部分坯体；步骤S3在干压成型之后还包括：

将双色坯体进行等静压处理；

将产品放置于隧道烧结炉中，烧结温度1450℃±10℃，烧结时间24-48小时。