CN108977769A - 壳体及该壳体的制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种壳体，所述壳体包括基材及依次形成于所述基材表面的陶瓷涂层及镀膜层，所述壳体还包括结合层，所述结合层位于所述陶瓷涂层和所述镀膜层之间，所述镀膜层通过真空镀膜形成于所述结合层表面，所述镀膜层为一氟化物镀膜层。所述壳体可有效解决陶瓷涂层的表面粗糙、不够光亮、抗污性能差等问题。本发明还提供了一种所述壳体的制作方法。

Description

壳体及该壳体的制作方法
技术领域
本发明涉及一种壳体及该壳体的制作方法，属于表面处理技术领域。
背景技术
随着涂料工业的发展，传统的有机涂料,例如丙烯酸树脂乳胶涂料、氯化橡胶涂料、聚乙烯醇和聚乙烯醇缩甲醛胶类涂料等，对环境的影响颇为巨大，不仅制备得到的成品会释放温室气体，还会释放可致人或动植物致病或死亡的有毒物质于空气中。另外，在生产有机涂料的过程中还会产生各种工业污水和有毒气体等。因此，有机涂料已经不能满足当下人们的绿色环保、多功能化和优良性能等理念，而纳米陶瓷涂料就此应运而生。
纳米陶瓷涂料属于功能涂料领域，是一种新型的水性无机涂料。在其制备和生产过程中无需加入有机溶剂，是一种完全绿色环保、无毒健康的涂料。同时，纳米陶瓷涂层具有耐磨、耐刮等优点，从而使涂有该纳米陶瓷涂料的产品获得了更长的使用寿命。另外，随着人们对纳米陶瓷涂料功能性需求的增加，具有耐高温、高硬度、色彩丰富、涂装简便等纳米陶瓷涂料应用而生。经过各种新型的改良和增进后的纳米陶瓷涂料，其各种优越的性能和廉价的成本也将逐渐取代传统涂料。
虽然跟传统的有机涂料相比，纳米陶瓷涂料确实有很多优点，但是其形成的纳米陶瓷涂层表面存有孔隙，容易藏污纳垢。另外，由于其材料本身的亲水特性，使得其表面一旦被油水污染后，清洗特别不容易，而且纳米陶瓷涂层的表面不够光亮平整，外观也比塑胶表面粗糙。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种抗污性能较佳的壳体。
本发明还提供了一种所述壳体的制作方法。
一种壳体，包括基材及依次形成于所述基材表面的陶瓷涂层及镀膜层，所述壳体还包括结合层，所述结合层位于所述陶瓷涂层和所述镀膜层之间，所述镀膜层通过真空镀膜形成于所述结合层表面，所述镀膜层为一氟化物镀膜层。
一种所述壳体的制作方法，包括如下步骤：
(1)提供一基材；
(2)对所述基材进行喷涂处理，以于所述基材表面形成陶瓷涂层；
(3)对所述陶瓷涂层进行处理，以于所述陶瓷涂层表面形成结合层；
(4)对所述结合层进行处理，以于所述结合层表面形成镀膜层，所述镀膜层为一氟化物镀膜层。
上述壳体通过在陶瓷涂层表面设置结合层，有效提高了镀膜层的附着力。另外，所述镀膜层的设置可有效解决陶瓷涂层表面不够光亮平整，外观比塑料表面粗糙，表面亲水性高及表面抗污性能差等问题。
附图说明
图1为本发明一较佳实施例壳体的剖视图。
主要元件符号说明
壳体 10
基材 101
陶瓷涂层 102
镀膜层 103
过渡层 104
结合层 105
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本发明。
下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
请参照图1，本发明一较佳实施例的壳体10。所述壳体10包括基材101、陶瓷涂层102和镀膜层103。
所述壳体10可以为电子设备外壳、机械设备外壳、汽车装饰件、钟表外壳等。
所述基材101的材质可为金属(不锈钢、铝合金、钛合金、或镁合金等)、塑料(聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚对苯二甲酸丁二醇酯、或聚苯硫醚等)及金属与塑料的结合材质。
所述陶瓷涂层102形成于所述基材101表面，其厚度为1-300um。
所述镀膜层103形成于所述陶瓷涂层102表面。所述镀膜层103为一氟化物镀膜层，其厚度为0-2um。
可以理解，在其他实施例中，为了提高陶瓷涂层102与基材101表面之间的附着力，可以对所述基材101进行表面处理，以于所述陶瓷涂层102与所述基材101之间形成过渡层104。
在本实施例中，可至少通过如下几种方式形成所述过渡层104。
第一种方式：在所述基材101表面喷涂底漆，以形成所述过渡层104。所述底漆厚度控制在1-100um之间较佳。其中，所述底漆可以是铁红阴极电泳底漆、新型金属防腐底漆、氨基醇酸二道底漆或橡胶醇酸底漆等。
第二种方式：对所述基材101表面进行喷砂处理，该喷砂处理工艺为：采用粒度为120目的金刚砂或刚玉砂，对所述基材101表面进行粗化，使所述基材101粗糙度Ra达到2.0μ-3.0μ，进而形成过渡层104。
第三种方式:对所述基材101表面进行化成处理，以形成钝化膜(即所述过渡层104)。
具体的，可以使用化成处理剂对所述基材101表面进行化成处理。其中所述化成处理剂为硅烷类、钛酸酯类、铝酸酯类、锆酸酯类、铝钛复合类、硼酸酯类、有机磺酸、或聚丙烯酰胺。或将所述基材101浸泡在含有3-10％硝酸(HNO3)、1-3％硝酸铈(Ce(NO3)3、1-5％重铬酸钾(K2Cr2O7)、1-5％高锰酸钾(KMnO4)和85-93％纯水的溶液中15-60min，从而于所述基材101表面形成钝化膜(即所述过渡层104)。
可以理解，在其他实施例中，为了提高所述陶瓷涂层102与所述镀膜层103之间的结合力，可以在所述陶瓷涂层102与所述镀膜层103之间设置一结合层105。所述结合层105为二氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)和二氧化钛(TiO2)的混合层，该结合层105的厚度为0-1um。
本发明一较佳实施方式的壳体10的制备方法，其包括如下步骤：
提供一基材101，该基材101的材质为金属(不锈钢、铝合金、钛合金、或镁合金等)、塑料(聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚对苯二甲酸丁二醇酯、或聚苯硫醚等)及金属与塑料的结合材质。
对所述基材101进行前处理，以提高陶瓷涂层102在基材101表面的附着力。该前处理为：对基材101表面进行除尘、脱脂处理。
可以理解，在其他实施例中，为了提高所述基材101与所述陶瓷涂层102之间的结合力，可以对基材101进行表面处理，以于所述陶瓷涂层102与所述基材101之间形成过渡层104。
在本实施例中，可至少通过如下几种方式形成所述过渡层104。
第一种方式：在所述基材101表面喷涂底漆，以形成所述过渡层104。所述底过渡层厚度控制在1-100um之间较佳。其中，所述底漆可以是铁红阴极电泳底漆、新型金属防腐底漆、氨基醇酸二道底漆或橡胶醇酸底漆等。
第二种方式：对所述基材101表面进行喷砂处理，该喷砂处理工艺为：采用粒度为120目的金刚砂或刚玉砂，对所述基材101表面进行粗化，使基材101粗糙度Ra达到2.0μ-3.0μ，进而形成所述过渡层104。
第三种方式:对所述基材101表面进行化成处理，以形成钝化膜(即所述过渡层104)。
具体的，可以使用化成处理剂对所述基材101表面进行化成处理。其中，所述化成处理剂为硅烷类、钛酸酯类、铝酸酯类、锆酸酯类、铝钛复合类、硼酸酯类、有机磺酸、或聚丙烯酰胺。或将所述基材101浸泡在含有3-10％硝酸(HNO3)、1-3％硝酸铈(Ce(NO3)3、1-5％重铬酸钾(K2Cr2O7)、1-5％高锰酸钾(KMnO4)和85-93％纯水的溶液中15-60min，从而于所述基材101表面形成钝化膜(即所述过渡层104)。
采用喷涂工艺在所述基材101表面形成陶瓷涂层102，其厚度为1-300um。
在本实施例中，形成所述陶瓷涂层102的陶瓷涂料为25-60％的二氧化硅、二氧化锆和氧化铝、20-50％的聚二甲基硅氧烷和有机硅烷、8-12％的颜料和1-13％的助剂；或者20-50％的二氧化硅、二氧化锆和氧化铝、20-35％的有机硅烷、20-50％的环氧树脂和丙烯酸、8-12％的颜料、1-10％的填料和助剂。
可以理解，在本实施例中，形成所述陶瓷涂层102的工艺为：
(1)对所述基材101进行预热处理，使所述基材101的表面温度达到40-50℃。
(2)在经预热处理后的基材101表面进行喷涂处理，以形成陶瓷涂层102。所述喷涂工艺条件包括：当基材101温度在50℃左右进行喷涂，喷枪口径为0.8-1.2mm，喷枪压力为2.0-4.0Kgf/cm2，喷涂距离为15-25cm。
(3)对所述陶瓷涂层102进行硬化处理，所述硬化处理包括:对在保温80-150℃下，将形成有陶瓷涂层102的基材101放入流平室中流平烘干10min；再放入280-300℃的干燥箱中，保温10min。
可以理解，在其他实施例中，还可以对所述陶瓷涂层102进行抛光处理。
对所述陶瓷涂层102进行处理，于所述陶瓷涂层102表面形成一结合层105。所述结合层105为二氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)和二氧化钛(TiO2)的混合层，其结合层105厚度为0-1um。
采用真空镀膜法在所述结合层105表面形成镀膜层103，所述镀膜层103为一氟化物镀膜层，其厚度为0-2um。
本实施例中，采用真空镀膜法在所述陶瓷涂层102表面依次形成结合层105及镀膜层103的工艺为：
(1)设置镀膜设备中的真空度为2×10-4MPa；
(2)利用氩离子轰击陶瓷涂层102表面1-300s，以清洗陶瓷涂层102表面；
(3)将镀膜设备温度调节至25-220℃；
(4)通过电子束加热源，利用硅、铝、钛及其氧化物进行真空镀膜，以于所述陶瓷涂层102表面形成结合层105。所述结合层105为二氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)和二氧化钛(TiO2)的混合层，该结合层105厚度为0-1um。其中，真空镀膜的时间控制在1-300s；
(5)利用氩离子轰击所述结合层105表面1-300s，以得到氧化层致密化的结合层105；
(6)通过电阻加热源，利用含氟化物高分子药剂进行真空镀膜含，以于所述结合层105表面形成镀膜层103。所述含氟化物高分子药剂包括1-15％的全氟聚醚、80-98％的稀释剂和1-5％的助剂。
可以理解，在本实施例中，所述结合层105可有效提高陶瓷涂层102和镀膜层103之间的结合力。
测试结果
通过接触角测试：对镀膜层103进行接触角测试，该镀膜层103的接触角为105.5°-112.8°。
通过光泽性能测试：利用60°光泽仪对镀膜层103进行测试，该镀膜层103的光泽度为88.1-124.1光泽单位。
综上所述，该壳体10主要通过在陶瓷涂层102表面设置结合层105，提高了镀膜层103的附着力；而镀膜层103的设置则解决了陶瓷涂层102表面不够光亮平整，外观比塑料表面粗糙，表面亲水性高及表面抗污性能差等问题。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和实质。

Claims (10)

1.一种壳体，包括基材及依次形成于所述基材表面的陶瓷涂层及镀膜层，其特征在于：所述壳体还包括结合层，所述结合层位于所述陶瓷涂层和所述镀膜层之间，所述镀膜层通过真空镀膜形成于所述结合层表面，所述镀膜层为一氟化物镀膜层。
2.根据权利要求1所述的壳体，其特征在于：所述陶瓷涂层的厚度为1-300um。
3.根据权利要求1所述的壳体，其特征在于：所述结合层为二氧化硅、二氧化钛和氧化铝的混合层，所述结合层的厚度为0-1um。
4.根据权利要求1所述的壳体，其特征在于：所述镀膜层的厚度为0-2um。
5.根据权利要求1所述的壳体，其特征在于：所述基材与陶瓷涂层之间设有过渡层，用于提高基材与陶瓷涂层之间的结合力。
6.一种所述壳体的制作方法，其特征包括如下步骤：
(1)提供一基材；
(2)对所述基材进行喷涂处理，以于所述基材表面形成陶瓷涂层；
(3)对所述陶瓷涂层进行处理，以于所述陶瓷涂层表面形成结合层；
(4)对所述结合层进行处理，以于所述结合层表面形成镀膜层，所述镀膜层为一氟化物镀膜层。
7.根据权利要求6所述的壳体的制作方法，其特征在于：在执行步骤(2)之前，所述方法还包括对所述基材进行处理，以于所述基材表面形成过渡层。
8.根据权利要求7所述的壳体的制作方法，其特征在于：所述过渡层为一钝化膜，即通过对所述基材表面进行化成处理形成该钝化膜。
9.根据权利要求8所述的壳体的制作方法，其特征在于：所述化成处理方法为：利用化成处理剂对所述基材表面所述化成处理，该化成处理剂为硅烷类、钛酸酯类、铝酸酯类、锆酸酯类、铝钛复合类、硼酸酯类、有机磺酸、或聚丙烯酰胺，或将所述基材浸泡在含有3-10％硝酸、1-3％硝酸铈、1-5％重铬酸钾、1-5％高锰酸钾和85-93％纯水的溶液中15-60min，从而于所述基材表面形成钝化膜，即为所述过渡层。
10.根据权利要求6所述的壳体的制作方法，其特征在于：所述镀膜层是通过真空镀膜含氟化物高分子药剂形成的，所述含氟化物高分子药剂包括1-15％的全氟聚醚、80-98％的稀释剂和1-5％的助剂。
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