CN108947526A - 一种手机背板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种手机背板及其制备方法。制备所述手机背板由以下原料组成：二氧化锆，二氧化硅，聚对苯二甲酸丁二醇酯，超细氧化镁，超细氧化铝，偏磷酸钠，硫酸钠，石墨粉，马来酸酐，二烷基二硫代氨基甲酸铜，二烷基二硫代氨基甲酸酯；本发明公开的手机背板，原料中添加二氧化锆和二氧化硅，可以大大提高材料的硬度和耐磨性，辅助以超细氧化铝和超细氧化镁，进一步改善材料的力学性能，增强材料的稳定性以延长使用寿命，提高性价比，产生更大的经济价值。
Description
技术领域
本发明属于手机材料技术领域，具体涉及一种手机背板及其制备方法。
背景技术
经济的快速发展，电子产品遍布生活的各个方面，特别是手机，几乎人手一部。手机背板作为手机构件的重要组成，其耐热性、耐磨性和硬度，均是判断其材质品质的重要指标。手机背板的耐热散热问题，间接影响着系统的稳定性和硬件的寿命。因此手机背板的材质性能越来越显得重要，如何兼顾耐磨和耐热散热是目前急需要解决的问题。
中国专利CN106544546A公开了一种液态金属手机背板及其制备方法，所述液态金属手机背板由下述重量份的原料制备而成：Zr、Cu、Ni、Co、Al、M、N。本发明提供的液态金属手机背板，为锆基非晶合金材质，所制造的液态金属手机背板具有高强度、高硬度、高弹性、耐磨、耐刮、耐腐蚀、使用寿命长且能够避免手机在受力较大时发生弯折现象的优点，但是此发明中，制备的手机背板耐热性能较差，长期使用下，韧性和耐磨性一般，使用寿命较短。
中国专利CN108275997A公开了一种彩色釉复合氧化锆陶瓷手机背板的制备工艺，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氧化锆陶瓷素坯，再通过烧结制成氧化锆陶瓷手机背板的半成品，然后在其表面均匀覆上彩色釉层后再经烧结制得成品彩色釉复合氧化锆陶瓷手机背板。本发明制得的彩色釉复合氧化锆陶瓷手机背板呈色均匀，具有玉石般光泽和润滑手感，且不需要通过复杂的研磨抛光工艺，更加简易环保，但是此发明中，添加木质粉末，制备的氧化锆陶瓷硬度较差，耐磨性一般，另外不具有耐热性能，稳定性较差。
因此，本发明针对以上问题，发明一种手机背板，具有高硬度，耐磨耐腐蚀性能，同时具有良好的耐热和热稳定性，可以维持系统稳定。
发明内容
本发明的目的在于克服现有的不足而提供一种手机背板，改善目前手机背板存在的硬度差、不耐磨、耐热散热慢的问题。
为了解决上述技术问题，本发明采取如下的技术方案：
一种手机背板，制备手机背板由以下重量份的原料组成：二氧化锆10份~20份，二氧化硅5份~8份，聚对苯二甲酸丁二醇酯8份~12份，超细氧化镁3份~6份，超细氧化铝2份~5份，偏磷酸钠0.2份~0.8份，硫酸钠0.1份~0.5份，石墨粉0.05份~0.12份，马来酸酐0.5份~1.5份，二烷基二硫代氨基甲酸铜0.08份~0.20份，二烷基二硫代氨基甲酸酯0.06份~0.10份。
进一步的，制备手机背板由以下重量份的原料组成：二氧化锆14份，二氧化硅6份，聚对苯二甲酸丁二醇酯10份，超细氧化镁5份，超细氧化铝4份，偏磷酸钠0.5份，硫酸钠0.3份，石墨粉0.08份，马来酸酐1.2份，二烷基二硫代氨基甲酸铜0.14份，二烷基二硫代氨基甲酸酯0.08份。聚对苯二甲酸丁二醇酯热稳定性较好，可以提高本发明手机背板的热稳定性，辅助以马来酸酐、石墨粉，可以与二氧化硅以及二氧化锆等原料结合稳定，并且传导少量热量，不会影响手机背板正常使用，也可以避免热量积累，影响系统稳定。
进一步的，二氧化锆为80目~100目的粉末。
进一步的，二氧化硅为100目~120目的粉末。
更进一步的，超细氧化铝的比表面积在20℃时是80m2/g~100m2/g。
更进一步的，超细氧化镁的比表面积在20℃时是100m2/g~120m2/g。
根据本发明的另一目的，在于提供一种上述手机背板的制备方法，包括以下步骤：
S10，将所述重量份的二氧化锆、二氧化硅、超细氧化镁、超细氧化铝和石墨粉超声分散15min~20min至均匀，得到组合物A，备用；
S20，S10中得到的组合物A中加入所述重量份的聚对苯二甲酸丁二醇酯、偏磷酸钠、硫酸钠、马来酸酐、二烷基二硫代氨基甲酸铜和二烷基二硫代氨基甲酸酯，搅拌3min~5min后，在温度为45℃~55℃条件下，超声30min后移至模具中，热压制成板状坯料；热压制成的板状坯料比较稳定，可以提高烧结效率和产能，降低能耗；
S30，S20中得到的板状坯料加热到155℃~175℃，保温20min~30min，然后在温度为1000℃~1200℃条件下，烧结2h~4h，自然冷却至室温经后处理得到所述手机背板。
进一步的，S10中，超声分散速率为6000r/min~6500r/min。
进一步的，S20中，热压成型的参数为：热压温度为105℃~115℃，热压压力为1.5MPa~2.0MPa，热压时间为1min~3min。
进一步的，S30中，加热速率为3℃/min~5℃/min。
本发明的优点和有益效果是：
1.本发明公开的手机背板，原料中添加二氧化锆和二氧化硅，可以大大提高材料的硬度和耐磨性，辅助以超细氧化铝和超细氧化镁，进一步改善材料的力学性能，增强材料的稳定性以延长使用寿命，提高性价比，产生更大的经济价值；
2.本发明公开的手机背板，原料之间相容性较高，材料性质稳定，不易出现断裂分层现象，同时具有良好的硬度和抗击性能，耐磨抗氧化以及耐热散热性能，可以避免手机长期使用产热无法疏散，局部高热问题；
3.本发明公开的手机背板，制备工艺简单，生产能耗较低，节约资源，产生的经济价值较高，适合广泛应用。
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。
实施例1
一种手机背板
通过如下方法制备：
S10，将10kg二氧化锆、5kg二氧化硅、3kg超细氧化镁、2kg超细氧化铝和0.05kg石墨粉超声分散15min至均匀，得到组合物A，备用；
上述操作中，超声分散速率为6000r/min；二氧化锆为80目的粉末；二氧化硅为100目的粉末；超细氧化铝的比表面积在20℃时是80m2/g；超细氧化镁的比表面积在20℃时是100m2/g。
S20，S10中得到的组合物A中加入8kg聚对苯二甲酸丁二醇酯、0.2kg偏磷酸钠、0.1kg硫酸钠、0.5kg马来酸酐、0.08kg二烷基二硫代氨基甲酸铜和0.06kg二烷基二硫代氨基甲酸酯，搅拌3min后，在温度为45℃条件下，超声30min后移至模具中，热压制成板状坯料；
上述操作中，热压成型的参数为：热压温度为105℃，热压压力为1.5MPa，热压时间为1min。
S30，S20中得到的板状坯料以3℃/min的速率加热到155℃，保温20min，然后在温度为1000℃条件下，烧结2h，自然冷却至室温经后处理得到所述手机背板。
上述制备方法中所用原料用于本发明的批量生产。
实施例2
一种手机背板
通过如下方法制备：
S10，将20kg二氧化锆、8kg二氧化硅、6kg超细氧化镁、5kg超细氧化铝和0.12kg石墨粉超声分散20min至均匀，得到组合物A，备用；
上述操作中，超声分散速率为6500r/min；二氧化锆为100目的粉末；二氧化硅为120目的粉末；超细氧化铝的比表面积在20℃时是100m2/g；超细氧化镁的比表面积在20℃时是120m2/g。
S20，S10中得到的组合物A中加入12kg聚对苯二甲酸丁二醇酯、0.8kg偏磷酸钠、0.5kg硫酸钠、1.5kg马来酸酐、0.20kg二烷基二硫代氨基甲酸铜和0.10kg二烷基二硫代氨基甲酸酯，搅拌5min后，在温度为55℃条件下，超声30min后移至模具中，热压制成板状坯料；
上述操作中，热压成型的参数为：热压温度为115℃，热压压力为2.0MPa，热压时间为3min。
S30，S20中得到的板状坯料以5℃/min的速率加热到175℃，保温30min，然后在温度为1200℃条件下，烧结4h，自然冷却至室温经后处理得到所述手机背板。
上述制备方法中所用原料用于本发明的批量生产。
实施例3
一种手机背板
通过如下方法制备：
S10，将12kg二氧化锆、6kg二氧化硅、4kg超细氧化镁、3kg超细氧化铝和0.07kg石墨粉超声分散17min至均匀，得到组合物A，备用；
上述操作中，超声分散速率为6200r/min；二氧化锆为90目的粉末；二氧化硅为110目的粉末；超细氧化铝的比表面积在20℃时是85m2/g；超细氧化镁的比表面积在20℃时是105m2/g。
S20，S10中得到的组合物A中加入9kg聚对苯二甲酸丁二醇酯、0.3kg偏磷酸钠、0.2kg硫酸钠、0.8kg马来酸酐、0.10kg二烷基二硫代氨基甲酸铜和0.07kg二烷基二硫代氨基甲酸酯，搅拌4min后，在温度为47℃条件下，超声30min后移至模具中，热压制成板状坯料；
上述操作中，热压成型的参数为：热压温度为108℃，热压压力为1.6Pa，热压时间为2min。
S30，S20中得到的板状坯料以4℃/min的速率加热到160℃，保温22min，然后在温度为1050℃条件下，烧结2.5h，自然冷却至室温经后处理得到所述手机背板。
上述制备方法中所用原料用于本发明的批量生产。
实施例4
一种手机背板
通过如下方法制备：
S10，将18kg二氧化锆、7kg二氧化硅、5kg超细氧化镁、4kg超细氧化铝和0.10kg石墨粉超声分散18min至均匀，得到组合物A，备用；
上述操作中，超声分散速率为6400r/min；二氧化锆为100目的粉末；二氧化硅为120目的粉末；超细氧化铝的比表面积在20℃时是95m2/g；超细氧化镁的比表面积在20℃时是115m2/g。
S20，S10中得到的组合物A中加入11kg聚对苯二甲酸丁二醇酯，0.6kg偏磷酸钠、0.4kg硫酸钠、1.2kg马来酸酐、0.16kg二烷基二硫代氨基甲酸铜和0.09kg二烷基二硫代氨基甲酸酯，搅拌5min后，在温度为52℃条件下，超声30min后移至模具中，热压制成板状坯料；
上述操作中，热压成型的参数为：热压温度为112℃，热压压力为1.9MPa，热压时间为3min。
S30，S20中得到的板状坯料以5℃/min的速率加热到170℃，保温28min，然后在温度为1150℃条件下，烧结3.5h，自然冷却至室温经后处理得到所述手机背板。
上述制备方法中所用原料用于本发明的批量生产。
实施例5
一种手机背板
通过如下方法制备：
S10，将14kg二氧化锆、6kg二氧化硅、5kg超细氧化镁、4kg超细氧化铝和0.08kg石墨粉超声分散15min至均匀，得到组合物A，备用；
上述操作中，超声分散速率为6200r/min；二氧化锆为80目的粉末；二氧化硅为100目的粉末；超细氧化铝的比表面积在20℃时是90m2/g；超细氧化镁的比表面积在20℃时是110m2/g。
S20，S10中得到的组合物A中加入10kg聚对苯二甲酸丁二醇酯、0.5kg偏磷酸钠、0.3kg硫酸钠、1.2kg马来酸酐、0.14kg二烷基二硫代氨基甲酸铜和0.08kg二烷基二硫代氨基甲酸酯，搅拌3min后，在温度为50℃条件下，超声30min后移至模具中，热压制成板状坯料；
上述操作中，热压成型的参数为：热压温度为110℃，热压压力为1.7MPa，热压时间为1min。
S30，S20中得到的板状坯料以3℃/min的速率加热到165℃，保温25min，然后在温度为1100℃条件下，烧结3h，自然冷却至室温经后处理得到所述手机背板。
上述制备方法中所用原料用于本发明的批量生产。
实验例
采用跌落法测试上述实验例1~5制备得到的手机背板的机械强度，将本发明实施例1~5制备的手机背板制成140*78*0.7mm的样品，将其竖直放置在跌落测试机上，让其从不同高度跌落在水泥地板上，测试其跌落破裂时的高度，每次提升高度为5cm，跌落破裂的高度越高说明其机械强度越好，测试结果见表1；另外通过测定本发明实施例1~5制备的用于手机背板的材料的表面维氏硬度来判断其耐磨性能，通过测定其导热系数判断其散热性能，测试结果碱表1。
表1实施例1~5得到的手机背板测试结果统计
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | |
| 跌落高度 （nm） | 80 | 80 | 85 | 85 | 85 |
| 表面维氏硬度（HV） | 1170 | 1190 | 1220 | 1250 | 1200 |
| 导热系数（W/m·K） | 78 | 75 | 76 | 79 | 73 |
从表1中可看出，实施例1~5制得的手机背板具有较好的跌落高度，机械强度好，经久耐用；良好的表面维氏硬度和导热系数说明本发明实施例1~5制备的用于手机背板的材料具有较好的耐磨，耐热散热性能，可以广泛推广。
以上仅为本发明的优选实施例及实验例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种手机背板，其特征在于，制备所述手机背板由以下重量份的原料组成：二氧化锆10份~20份，二氧化硅5份~8份，聚对苯二甲酸丁二醇酯8份~12份，超细氧化镁3份~6份，超细氧化铝2份~5份，偏磷酸钠0.2份~0.8份，硫酸钠0.1份~0.5份，石墨粉0.05份~0.12份，马来酸酐0.5份~1.5份，二烷基二硫代氨基甲酸铜0.08份~0.20份，二烷基二硫代氨基甲酸酯0.06份~0.10份。
2.根据权利要求1所述的手机背板，其特征在于，制备所述手机背板由以下重量份的原料组成：二氧化锆14份，二氧化硅6份，聚对苯二甲酸丁二醇酯10份，超细氧化镁5份，超细氧化铝4份，偏磷酸钠0.5份，硫酸钠0.3份，石墨粉0.08份，马来酸酐1.2份，二烷基二硫代氨基甲酸铜0.14份，二烷基二硫代氨基甲酸酯0.08份。
3.根据权利要求1所述的手机背板，其特征在于，所述二氧化锆为80目~100目的粉末。
4.根据权利要求1所述的手机背板，其特征在于，所述二氧化硅为100目~120目的粉末。
5.根据权利要求1所述的手机背板，其特征在于，所述超细氧化铝的比表面积在20℃时是80m2/g~100m2/g。
6.根据权利要求1所述的手机背板，其特征在于，所述超细氧化镁的比表面积在20℃时是100m2/g~120m2/g。
7.一种如权利要求1~6中任一项所述的手机背板的制备方法，其特征在于，制备步骤如下：
S10，将所述重量份的二氧化锆、二氧化硅、超细氧化镁、超细氧化铝和石墨粉超声分散15min~20min至均匀，得到组合物A，备用；
S20，S10中得到的组合物A中加入所述重量份的聚对苯二甲酸丁二醇酯、偏磷酸钠、硫酸钠、马来酸酐、二烷基二硫代氨基甲酸铜和二烷基二硫代氨基甲酸酯，搅拌3min~5min后，在温度为45℃~55℃条件下，超声30min后移至模具中，热压制成板状坯料；
S30，S20中得到的板状坯料加热到155℃~175℃，保温20min~30min，然后在温度为1000℃~1200℃条件下，烧结2h~4h，自然冷却至室温经后处理得到所述手机背板。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，S10中，所述超声分散速率为6000r/min~6500r/min。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，S20中，所述热压成型的参数为：热压温度为105℃~115℃，热压压力为1.5MPa~2.0MPa，热压时间为1min~3min。
10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，S30中，所述加热速率为3℃/min~5℃/min。
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