CN108585838A - 一种彩色氧化锆陶瓷复合玻璃相手机背板的制造工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种彩色氧化锆陶瓷复合玻璃相手机背板的制造工艺，该工艺通过添加木质粉末活性炭将钇稳定氧化锆粉制成多孔的陶瓷素坯，再将该陶瓷素坯浸渍在着色液中使其均匀着色，然后在其表面均匀覆上化学浆料，再一体烧结制得成品彩色氧化锆陶瓷复合玻璃相手机背板。本发明制得的彩色氧化锆陶瓷复合玻璃相手机背板呈色均匀，具有玉石般光泽和润滑手感，且不需要通过复杂的打磨抛光工艺，简易环保，同时也避免了通过负压和加压着色造成陶瓷素坯变形而报废的问题的产生，提高了良品率。

Description

一种彩色氧化锆陶瓷复合玻璃相手机背板的制造工艺
技术领域
本发明涉及一种手机背板的制造工艺，具体涉及一种彩色氧化锆陶瓷复合玻璃相手机背板的制造工艺。
背景技术
随着手机行业的迅猛发展，消费者对手机背板等结构部件的质量和外观要求也越来越高。传统金属由于其自带的屏蔽效果，限制了其在金属手机背板的应用，而塑料先天的低强度缺点，限制了其在大尺寸，超薄型手机领域的应用。氧化锆陶瓷作为一种特种陶瓷材料，具有强度高、韧性好、耐磨性和耐腐蚀性佳、无介电屏蔽等特点，利用其制备手机背板的研究正在逐渐展开。
目前氧化锆陶瓷手机背板的颜色逐渐由单一色向彩色发展，例如申请号为201010173564.7的中国发明专利申请公开了一种彩色氧化锆陶瓷的制备方法，该方法依靠碱性溶液或沉淀剂使稳定剂和着色剂发生化学沉淀反应，形成氢氧化物、氧化物的水合物或其他难溶性化合物包覆在氧化锆粉体的表面，或独立沉淀成细小絮状沉淀物沉淀在氧化锆粉体的表面，这样难以保证呈色效果足够均匀；申请号为201710142692.7的中国发明专利申请公开了一种通过负压浸渍与加压浸渍相结合的方式来实现有机高分子单体和染料浸入陶瓷素坯中以制备彩色手机外壳，该方法中利用负压浸渍与加压浸渍相结合的方式形成的表面张力容易造成陶瓷素坯变形而报废，从而造成资源的浪费。
此外由于氧化锆陶瓷耐磨性好，硬度高，导致氧化锆陶瓷手机背板的打磨抛光加工具有很大难度，难以满足消费者对手机背板光滑度和润泽感的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种彩色氧化锆陶瓷复合玻璃相手机背板的制造工艺，其能克服现有技术中的缺陷，制造出的彩色氧化锆陶瓷复合玻璃相手机背板呈色均匀，具有玉石般光泽和润滑手感。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种彩色氧化锆陶瓷复合玻璃相手机背板的制造工艺，其包括以下步骤：
S1、将3mol％钇稳定氧化锆粉、木质粉末活性炭、添加剂按照重量比(85～91)∶(8～12)∶(1～3)混合形成混合物A，将混合物A与去离子水按照重量比(45～50)∶(50～55)加入球磨机混合球磨后，经造粒、成型制成氧化锆陶瓷毛坯，所述添加剂由聚乙烯醇、甘油、羧甲基纤维素按照重量比(5～7)∶(1～2)∶(2～3)组成，所述3mol％钇稳定氧化锆粉为含钇3mol％的钇稳定氧化锆粉末，所述木质粉末活性炭的作用为造孔剂，所述添加剂的作用为粘结剂；
S2、将步骤S1得到的氧化锆陶瓷毛坯在1000～1200℃，保温30～45min，烧结制得多孔的氧化锆陶瓷素坯；
S3、将步骤S2得到的氧化锆陶瓷素坯经数控机床或CNC加工中心加工至所需尺寸的氧化锆陶瓷手机背板素坯；
S4、将步骤S3得到的氧化锆陶瓷手机背板素坯浸渍在着色液中5～15min后取出，再置于200～260℃下保温1～2h进行干燥，所述浸渍、干燥过程操作一次或循环多次至得到着色均匀的彩色氧化锆陶瓷手机背板素坯；
S5、利用喷涂或者浸泡的方法将步骤S4得到的彩色氧化锆陶瓷手机背板素坯的外表面或所有面均匀覆上一层化学浆料，所述化学浆料由水溶性聚乙烯醇、甘油、阿拉伯胶、二氧化硅、碳酸钠、碳酸钾、氧化钙、氧化钡、硼酸及去离子水球磨制成；
S6、将步骤S5得到的表面覆有化学浆料的彩色氧化锆陶瓷手机背板素坯在160～220℃保温2～4h进行干燥，然后于1500～1580℃保温1～3h进行烧结，制得成品彩色氧化锆陶瓷复合玻璃相手机背板。
进一步地，步骤S5中所述化学浆料的制法为：将水溶性聚乙烯醇、甘油、阿拉伯胶按照重量比1∶(0.4～0.8)∶(0.7～1.5)混合形成混合物B，将所述混合物B与去离子水按照重量比1∶(2～4)加入球磨机中，球磨1～1.5h，再将二氧化硅、碳酸钠、碳酸钾、氧化钙、氧化钡、硼酸按照重量比1∶(0.1～0.3)∶(0.08～0.15)∶(0.03～0.1)∶(0.02～0.08)∶(0.05～0.1)混合形成混合物C，将所述混合物C与去离子水加入球磨机中，球磨18～48h，其中混合物B与混合物C的重量比为1∶(10～40)，混合物B和混合物C的重量和与两次去离子水的重量和之比为(15～30)∶(70～85)。
进一步地，步骤S4中，着色液由硝酸盐与去离子水按照重量比(10～25)∶(75～90)制成，所述硝酸盐为硝酸铈、硝酸镨、硝酸钕、硝酸铒、硝酸铕或硝酸钴。
进一步地，步骤S1中所述的木质粉末活性炭的粒径为23～48μm。
进一步地，步骤S1中的成型方法为干压成型或等静压成型。
采用上述技术方案后，本发明与背景技术相比，具有如下优点：
本发明通过添加木质粉末活性炭将钇稳定氧化锆粉制成多孔的陶瓷素坯，再将该多孔陶瓷素坯浸渍在着色液中使其均匀着色，然后在其表面覆上化学浆料，再一体烧结制得成品彩色氧化锆陶瓷复合玻璃相手机背板。本发明制得的彩色氧化锆陶瓷复合玻璃相手机背板呈色均匀，具有玉石般光泽和润滑手感，且不需要通过复杂的打磨抛光工艺，简易环保，同时也避免了通过负压和加压着色造成陶瓷素坯变形而报废的问题的产生，提高了良品率。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种土黄色氧化锆陶瓷复合玻璃相手机背板的制造工艺，其包括以下步骤：
S1、将3mol％钇稳定氧化锆粉、木质粉末活性炭、添加剂按照重量比85∶12∶3混合形成混合物A，将混合物A与去离子水按照重量比45∶55加入球磨机混合球磨后，经造粒、干压成型或等静压成型制成氧化锆陶瓷毛坯，所述木质粉末活性炭的粒径为23～48μm，所述添加剂由聚乙烯醇、甘油、羧甲基纤维素按照重量比5∶2∶3组成。
S2、将步骤S1得到的氧化锆陶瓷毛坯在1000℃，保温45min，烧结制得多孔的氧化锆陶瓷素坯；
S3、将步骤S2得到的氧化锆陶瓷素坯经数控机床或CNC加工中心加工至所需尺寸的氧化锆陶瓷手机背板素坯；
S4、将步骤S3得到的氧化锆陶瓷手机背板素坯浸渍在着色液中5min后取出，再置于200℃下保温2h进行干燥，所述浸渍、干燥过程操作一次或循环多次至得到着色均匀的土黄色氧化锆陶瓷手机背板素坯，所述着色液由硝酸铈与去离子水按照重量比10∶90制成；
S5、利用喷涂或者浸泡的方法将步骤S4得到的土黄色氧化锆陶瓷手机背板素坯的外表面或所有面均匀覆上一层化学浆料，所述化学浆料的制法为：将水溶性聚乙烯醇、甘油、阿拉伯胶按照重量比1∶0.4∶1.5混合形成混合物B，将所述混合物B与去离子水按照重量比1∶2加入球磨机中，球磨1h，再将二氧化硅、碳酸钠、碳酸钾、氧化钙、氧化钡、硼酸按照重量比1∶0.1∶0.08∶0.03∶0.02∶0.05混合形成混合物C，将所述混合物C与去离子水加入球磨机中，球磨18h，其中混合物B与混合物C的重量比为1∶10，混合物B和混合物C的重量和与两次去离子水的重量和之比为15∶85；
S6、将步骤S5得到的表面覆有化学浆料的土黄色氧化锆陶瓷手机背板素坯在160℃保温4h进行干燥，然后于1500℃保温3h进行烧结，制得成品土黄色氧化锆陶瓷复合玻璃相手机背板。
实施例2
一种淡黄色氧化锆陶瓷复合玻璃相手机背板的制造工艺，其包括以下步骤：
S1、将3mol％钇稳定氧化锆粉、木质粉末活性炭、添加剂按照重量比91∶8∶1混合形成混合物A，将混合物A与去离子水按照重量比50∶50加入球磨机混合球磨后，经造粒、干压成型或等静压成型制成氧化锆陶瓷毛坯，所述木质粉末活性炭的粒径为23～48μm，所述添加剂由聚乙烯醇、甘油、羧甲基纤维素按照重量比7∶1∶2组成；
S2、将步骤S1得到的氧化锆陶瓷毛坯在1040℃，保温42min，烧结制得多孔的氧化锆陶瓷素坯；
S3、将步骤S2得到的氧化锆陶瓷素坯经数控机床或CNC加工中心加工至所需尺寸的氧化锆陶瓷手机背板素坯；
S4、将步骤S3得到的氧化锆陶瓷手机背板素坯浸渍在着色液中15min后取出，再置于212℃下保温1.8h进行干燥，所述浸渍、干燥过程操作一次或循环多次至得到着色均匀的淡黄色氧化锆陶瓷手机背板素坯，所述着色液由硝酸镨与去离子水按照重量比25∶75制成；
S5、利用喷涂或者浸泡的方法将步骤S4得到的淡黄色氧化锆陶瓷手机背板素坯的外表面或所有面均匀覆上一层化学浆料，将水溶性聚乙烯醇、甘油、阿拉伯胶按照重量比1∶0.8∶0.7混合形成混合物B，将所述混合物B与去离子水按照重量比1∶4加入球磨机中，球磨1.5h，再将二氧化硅、碳酸钠、碳酸钾、氧化钙、氧化钡、硼酸按照重量比1∶0.3∶0.15∶0.1∶0.08∶0.1混合形成混合物C，将所述混合物C与去离子水加入球磨机中，球磨48h，其中混合物B与混合物C的重量比为1∶20，混合物B和混合物C的重量和与两次去离子水的重量和之比为30∶70；
S6、将步骤S5得到的表面覆有化学浆料的淡黄色氧化锆陶瓷手机背板素坯在175℃保温3.5h进行干燥，然后于1516℃保温2.6h进行烧结，制得成品淡黄色氧化锆陶瓷复合玻璃相手机背板。
实施例3
一种淡紫色氧化锆陶瓷复合玻璃相手机背板的制造工艺，其包括以下步骤：
S1、将3mol％钇稳定氧化锆粉、木质粉末活性炭、添加剂按照重量比87∶11∶2混合形成混合物A，将混合物A与去离子水按照重量比47∶53加入球磨机混合球磨后，经造粒、干压成型或等静压成型制成氧化锆陶瓷毛坯，所述木质粉末活性炭的粒径为23～48μm，所述添加剂由聚乙烯醇、甘油、羧甲基纤维素按照重量比6∶1.5∶2.5组成。
S2、将步骤S1的得到的氧化锆陶瓷毛坯在1080℃，保温39min，烧结制得多孔的氧化锆陶瓷素坯；
S3、将步骤S2得到的氧化锆陶瓷素坯经数控机床或CNC加工中心加工至所需尺寸的氧化锆陶瓷手机背板素坯；
S4、将步骤S3得到的氧化锆陶瓷手机背板素坯浸渍在着色液中10min后取出，再置于224℃下保温1.6h进行干燥，所述浸渍、干燥过程操作一次或循环多次至得到着色均匀的淡紫色氧化锆陶瓷手机背板素坯，所述着色液由硝酸钕与去离子水按照重量比15∶85制成；
S5、利用喷涂或者浸泡的方法将步骤S4得到的淡紫色氧化锆陶瓷手机背板素坯的外表面或所有面均匀覆上一层化学浆料，所述化学浆料的制法为：将水溶性聚乙烯醇、甘油、阿拉伯胶按照重量比1∶0.4∶0.7混合形成混合物B，将所述混合物B与去离子水按照重量比1∶3加入球磨机中，球磨1.2h，再将二氧化硅、碳酸钠、碳酸钾、氧化钙、氧化钡、硼酸按照重量比1∶0.2∶0.12∶0.07∶0.05∶0.07混合形成混合物C，将所述混合物C与去离子水加入球磨机中，球磨28h，其中混合物B与混合物C的重量比为1∶30，混合物B和混合物C的重量和与两次去离子水的重量和之比为20∶80；
S6、将步骤S5得到的表面覆有化学浆料的淡紫色氧化锆陶瓷手机背板素坯在190℃保温3h进行干燥，然后于1532℃保温2.2h进行烧结，制得成品淡紫色氧化锆陶瓷复合玻璃相手机背板。
实施例4
一种粉红色氧化锆陶瓷复合玻璃相手机背板的制造工艺，其包括以下步骤：
S1、将3mol％钇稳定氧化锆粉、木质粉末活性炭、添加剂按照重量比85∶12∶3混合形成混合物A，将混合物A与去离子水按照重量比45∶55加入球磨机混合球磨后，经造粒、干压成型或等静压成型制成氧化锆陶瓷毛坯，所述木质粉末活性炭的粒径为23～48μm，所述添加剂由聚乙烯醇、甘油、羧甲基纤维素按照重量比5∶2∶3组成；
S2、将步骤S1的得到的氧化锆陶瓷毛坯在1120℃，保温36min，烧结制得多孔的氧化锆陶瓷素坯；
S3、将步骤S2得到的氧化锆陶瓷素坯经数控机床或CNC加工中心加工至所需尺寸的氧化锆陶瓷手机背板素坯；
S4、将步骤S3得到的氧化锆陶瓷手机背板素坯浸渍在着色液中8min后取出，再置于236℃下保温1.4h进行干燥，所述浸渍、干燥过程操作一次或循环多次至得到着色均匀的粉红色氧化锆陶瓷手机背板素坯，所述着色液由硝酸铒与去离子水按照重量比10∶90制成；
S5、利用喷涂或者浸泡的方法将步骤S4得到的粉红色氧化锆陶瓷手机背板素坯的外表面或所有面均匀覆上一层化学浆料，所述化学浆料的制法为：将水溶性聚乙烯醇、甘油、阿拉伯胶按照重量比1∶0.8∶1.5混合形成混合物B，将所述混合物B与去离子水按照重量比1∶3加入球磨机中，球磨1.3h，再将二氧化硅、碳酸钠、碳酸钾、氧化钙、氧化钡、硼酸按照重量比1∶0.1∶0.15∶0.05∶0.06∶0.09混合形成混合物C，将所述混合物C与去离子水加入球磨机中，球磨32h，其中混合物B与混合物C的重量比为1∶40，混合物B和混合物C的重量和与两次去离子水的重量和之比为25∶75；
S6、将步骤S5得到的表面覆有化学浆料的粉红色氧化锆陶瓷手机背板素坯在193℃保温2.9h进行干燥，然后于1548℃保温1.8h进行烧结，制得成品粉红色氧化锆陶瓷复合玻璃相手机背板。
实施例5
一种红色氧化锆陶瓷复合玻璃相手机背板的制造工艺，其包括以下步骤：
S1、将3mol％钇稳定氧化锆粉、木质粉末活性炭、添加剂按照重量比90∶9∶1混合形成混合物A，将混合物A与去离子水按照重量比50∶50加入球磨机混合球磨后，经造粒、干压成型或等静压成型制成氧化锆陶瓷毛坯，所述木质粉末活性炭的粒径为23～48μm，所述添加剂由聚乙烯醇、甘油、羧甲基纤维素按照重量比6∶2∶2组成；
S2、将步骤S1的得到的氧化锆陶瓷毛坯在1160℃，保温33min，烧结制得多孔的氧化锆陶瓷素坯；
S3、将步骤S2得到的氧化锆陶瓷素坯经数控机床或CNC加工中心加工至所需尺寸的氧化锆陶瓷手机背板素坯；
S4、将步骤S3得到的氧化锆陶瓷手机背板素坯浸渍在着色液中12min后取出，再置于248℃下保温1.2h进行干燥，所述浸渍、干燥过程操作一次或循环多次至得到着色均匀的红色氧化锆陶瓷手机背板素坯，所述着色液由硝酸铕与去离子水按照重量比20∶80制成；
S5、利用喷涂或者浸泡的方法将步骤S4得到的红色氧化锆陶瓷手机背板素坯的外表面或所有面均匀覆上一层化学浆料，所述化学浆料的制法为：将水溶性聚乙烯醇、甘油、阿拉伯胶按照重量比1∶0.6∶1.0混合形成混合物B，将所述混合物B与去离子水按照重量比1∶4加入球磨机中，球磨1.4h，再将二氧化硅、碳酸钠、碳酸钾、氧化钙、氧化钡、硼酸按照重量比1∶0.2∶0.10∶0.08∶0.03∶0.1混合形成混合物C，将所述混合物C与去离子水加入球磨机中，球磨42h，其中混合物B与混合物C的重量比为1∶20，混合物B和混合物C的重量和与两次去离子水的重量和之比为15∶85；
S6、将步骤S5得到的表面覆有化学浆料的红色氧化锆陶瓷手机背板素坯在205℃保温2.5h进行干燥，然后于1564℃保温1.4h进行烧结，制得成品红色氧化锆陶瓷复合玻璃相手机背板。
实施例6
一种黑色氧化锆陶瓷复合玻璃相手机背板的制造工艺，其包括以下步骤：
S1、将3mol％钇稳定氧化锆粉、木质粉末活性炭、添加剂按照重量比88∶10∶2混合形成混合物A，将混合物A与去离子水按照重量比46∶54加入球磨机混合球磨后，经造粒、干压成型或等静压成型制成氧化锆陶瓷毛坯，所述木质粉末活性炭的粒径为23～48μm，所述添加剂由聚乙烯醇、甘油、羧甲基纤维素按照重量比6∶1∶3组成；
S2、将步骤S1的得到的氧化锆陶瓷毛坯在1200℃，保温30min，烧结制得多孔的氧化锆陶瓷素坯；
S3、将步骤S2得到的氧化锆陶瓷素坯经数控机床或CNC加工中心加工至所需尺寸的氧化锆陶瓷手机背板素坯；
S4、将步骤S3得到的氧化锆陶瓷手机背板素坯浸渍在着色液中10min后取出，再置于260℃下保温1h进行干燥，所述浸渍、干燥过程操作一次或循环多次至得到着色均匀的黑色氧化锆陶瓷手机背板素坯，所述着色液由硝酸钴与去离子水按照重量比15∶85制成；
S5、利用喷涂或者浸泡的方法将步骤S4得到的黑色氧化锆陶瓷手机背板素坯的外表面或所有面均匀覆上一层化学浆料，所述化学浆料的制法为：将水溶性聚乙烯醇、甘油、阿拉伯胶按照重量比1∶0.7∶1.1混合形成混合物B，将所述混合物B与去离子水按照重量比1∶2加入球磨机中，球磨1.5h，再将二氧化硅、碳酸钠、碳酸钾、氧化钙、氧化钡、硼酸按照重量比1∶0.3∶0.08∶0.04∶0.02∶0.1混合形成混合物C，将所述混合物C与去离子水加入球磨机中，球磨22h，其中混合物B与混合物C的重量比为1∶30，混合物B和混合物C的重量和与两次去离子水的重量和之比为20∶80；
S6、将步骤S5得到的表面覆有化学浆料的黑色氧化锆陶瓷手机背板素坯在220℃保温2h进行干燥，然后于1580℃保温1h进行烧结，制得成品黑色氧化锆陶瓷复合玻璃相手机背板。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种彩色氧化锆陶瓷复合玻璃相手机背板的制造工艺，其特征在于：包括以下步骤：
S1、将3mol％钇稳定氧化锆粉、木质粉末活性炭、添加剂按照重量比(85～91)∶(8～12)∶(1～3)混合形成混合物A，将混合物A与去离子水按照重量比(45～50)∶(50～55)加入球磨机混合球磨后，经造粒、成型制成氧化锆陶瓷毛坯，所述添加剂由聚乙烯醇、甘油、羧甲基纤维素按照重量比(5～7)∶(1～2)∶(2～3)组成；
S2、将步骤S1得到的氧化锆陶瓷毛坯在1000～1200℃，保温30～45min，烧结制得多孔的氧化锆陶瓷素坯；
S3、将步骤S2得到的氧化锆陶瓷素坯经数控机床或CNC加工中心加工至所需尺寸的氧化锆陶瓷手机背板素坯；
S4、将步骤S3得到的氧化锆陶瓷手机背板素坯浸渍在着色液中5～15min后取出，再置于200～260℃下保温1～2h进行干燥，所述浸渍、干燥过程操作一次或循环多次至得到着色均匀的彩色氧化锆陶瓷手机背板素坯；
S5、利用喷涂或者浸泡的方法将步骤S4得到的彩色氧化锆陶瓷手机背板素坯的外表面或所有面均匀覆上一层化学浆料，所述化学浆料由水溶性聚乙烯醇、甘油、阿拉伯胶、二氧化硅、碳酸钠、碳酸钾、氧化钙、氧化钡、硼酸及去离子水球磨制成；
S6、将步骤S5得到的表面覆有化学浆料的彩色氧化锆陶瓷手机背板素坯在160～220℃保温2～4h进行干燥，然后于1500～1580℃保温1～3h进行烧结，制得成品彩色氧化锆陶瓷复合玻璃相手机背板。
2.如权利要求1所述的一种彩色氧化锆陶瓷复合玻璃相手机背板的制造工艺，其特征在于：步骤S5中所述化学浆料的制法为：将水溶性聚乙烯醇、甘油、阿拉伯胶按照重量比1∶(0.4～0.8)∶(0.7～1.5)混合形成混合物B，将所述混合物B与去离子水按照重量比1∶(2～4)加入球磨机中，球磨1～1.5h，再将二氧化硅、碳酸钠、碳酸钾、氧化钙、氧化钡、硼酸按照重量比1∶(0.1～0.3)∶(0.08～0.15)∶(0.03～0.1)∶(0.02～0.08)∶(0.05～0.1)混合形成混合物C，将所述混合物C与去离子水加入球磨机中，球磨18～48h，其中混合物B与混合物C的重量比为1∶(10～40)，混合物B和混合物C的重量和与两次去离子水的重量和之比为(15～30)∶(70～85)。
3.如权利要求2所述的一种彩色氧化锆陶瓷复合玻璃相手机背板的制造工艺，其特征在于：步骤S4中，着色液由硝酸盐与去离子水按照重量比(10～25)∶(75～90)制成，所述硝酸盐为硝酸铈、硝酸镨、硝酸钕、硝酸铒、硝酸铕或硝酸钴。
4.如权利要求3所述的一种彩色氧化锆陶瓷复合玻璃相手机背板的制造工艺，其特征在于：步骤S1中所述的木质粉末活性炭的粒径为23～48μm。
5.如权利要求4所述的一种彩色氧化锆陶瓷复合玻璃相手机背板的制造工艺，其特征在于：步骤S1中的成型方法为干压成型或等静压成型。
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