CN110004394A - 壳体组件及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种壳体组件的制备方法，包括：提供一壳体本体；在所述壳体本体的表面喷涂粉芯丝材，以形成复合层；所述粉芯丝材包括外皮及内芯，所述外皮是金属基外皮，所述内芯是陶瓷粉末及合金粉末中的至少一种，所述内芯的粒径范围在0.2‑80um之间，所述内芯在所述粉芯丝材中所占的质量分数在5％‑20％之间。本申请所提供的制备方法所制得的壳体组件的耐磨耐划伤性能较好、可靠性较高，并且工艺难度及工艺成本较低。此外，本申请还提供了一种壳体组件及电子设备。

Description

壳体组件及其制备方法
技术领域
本申请涉及电子产品的技术领域，具体是涉及一种壳体组件及其制备方法。
背景技术
随着科技的进步和社会的发展，电子设备品类越来越丰富，应用也越来越广泛，遍布社会生活的方方面面。随着人们的生活水平逐渐提高，消费能力越来越强，人们对电子设备的外观也提出了更高的要求。因此，如何提升电子设备的壳体的耐磨耐划伤性能和可靠性是业界普遍关注的研究方向。
发明内容
经发明人长期研究发现，相关技术中为提高电子设备的壳体的耐磨耐划伤性能和可靠性，通常以提高工艺难度及工艺成本作为代价。
本申请实施例一方面提供了一种壳体组件的制备方法，所述制备方法包括：提供一壳体本体；在所述壳体本体的表面喷涂粉芯丝材，以形成复合层；所述粉芯丝材包括外皮及内芯，所述外皮是金属基外皮，所述内芯是陶瓷粉末及合金粉末中的至少一种，所述内芯的粒径范围在0.2-80um之间，所述内芯在所述粉芯丝材中所占的质量分数在5％-20％之间。
本申请实施例另一方面提供一种壳体组件，所述壳体组件包括壳体本体及复合层，所述复合层覆盖于所述壳体本体的表面；所述复合层包括金属层以及分散在所述金属层中的粉体，所述粉体是陶瓷粉末及合金粉末中的至少一种，所述粉体的粒径范围在0.2-80um之间，所述粉体在所述复合层中所占的质量分数在5％-20％之间。
此外，本申请实施例还提供一种电子设备，所述电子设备包括显示屏以及以上所述的壳体组件，所述显示屏和所述壳体组件围设形成容纳空间，所述容纳空间用于容纳所述电子设备的其它组件。
在所述粉芯丝材的喷涂过程中，所述外皮中的合金元素发生氧化还原反应，并放出热量，使得所述壳体本体的表面、所述外皮及所述内芯三者之间发生熔融冶金反应。最终，所述外皮被部分氧化沉积在所述壳体本体上形成金属层，所述内芯熔融再沉积成为均匀分散在所述金属层中的粉体，所述金属层及均匀分散在所述金属层中的粉体共同构成所述复合层。
本申请实施例所提供的制备方法通过将所述内芯在所述粉芯丝材中所占的质量分数设置在合适的范围之内，以提高所述复合层的硬度及所述复合层与所述壳体本体之间的结合力，进而提高所制得的壳体组件的耐磨耐划伤性能和可靠性。若所述内芯在所述粉芯丝材中所占的质量分数过小，会导致所述复合层的硬度下降，所制得的壳体组件的耐磨耐划伤性能下降；若所述内芯在所述粉芯丝材中所占的质量的分数过大，会导致所述外皮在所述粉芯丝材中所占的质量分数过小，放热量不够，所述壳体本体的表面、所述外皮及所述内芯三者之间无法顺利发生熔融冶金反应，所述复合层与所述壳体本体之间的结合力下降，所制得的壳体组件的可靠性下降。
本申请实施例所提供的制备方法将所述内芯的粒径设置在合适的范围之内，以降低所述复合层的孔隙率，进而提高所制得的壳体组件的可靠性；与此同时，控制工艺难度及工艺成本。若所述内芯的粒径过小，虽然有利于均匀分散，使得所述复合层的孔隙率降低，所制得的壳体组件的可靠性上升，但会导致工艺难度及工艺成本上升；若所述内芯的粒径过大，不利于其均匀分散，会导致所述复合层的孔隙率上升，所制得的壳体组件的可靠性下降。
此外，本申请实施例所提供的制备方法通过一次喷涂就能在所述壳体本体的表面上形成耐磨耐划伤性能较好、可靠性较高的复合层，并且工艺难度及工艺成本较低。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例所提供的壳体组件的制备方法的流程示意图；
图2是图1中的粉芯丝材的结构示意图；
图3是图2中的粉芯丝材的制备方法的流程示意图；
图4是图1中的喷涂过程的示意图；
图5是本申请实施例所提供的壳体组件的另一制备方法的流程示意图；
图6是本申请实施例所提供的壳体组件的另一制备方法的流程示意图；
图7是本申请实施例所提供的壳体组件的另一制备方法的流程示意图；
图8是本申请实施例所提供的壳体组件的另一制备方法的流程示意图；
图9是本申请实施例所提供的壳体组件的结构示意图；
图10是本申请实施例所提供的另一壳体组件的结构示意图；
图11是本申请实施例所提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
需要说明的是，本申请中的“电子设备”包括，但不限于被设置成经由有线线路连接(如经由公共交换电话网络(PSTN)、数字用户线路(DSL)、数字电缆、直接电缆连接，以及/或另一数据连接/网络)和/或经由(例如，针对蜂窝网络、无线局域网(WLAN)、诸如DVB-H网络的数字电视网络、卫星网络、AM-FM广播发送器，以及/或另一通信终端的)无线接口接收/发送通信信号的设备。比如，智能手机、平板、笔记本电脑以及可穿戴设备等等。
经发明人长期研究发现，为了提高电子设备的壳体的耐磨耐划伤性能，可以通过喷涂陶瓷粉末或PVD(物理气相沉积)的方法在壳体本体的表面形成陶瓷层。虽然所形成的陶瓷层硬度较高，使得所制得的壳体具有一定的耐磨耐划伤性能，但是所述陶瓷层与所述壳体本体之间仅仅是物理结合，结合力不够，所制得的壳体的可靠性不高，工艺难度及工艺成本也比较高。
为了兼顾电子设备的壳体的耐磨耐划伤性能和可靠性，也可以通过先在所述壳体本体上喷涂金属材料形成中间金属层，中间金属层与所述壳体本体之间发生熔融冶金反应；然后再在中间金属层的表面上喷涂陶瓷粉末形成陶瓷层，所述陶瓷层与所述中间金属层之间发生熔融冶金反应，使得壳体本体、中间金属层以及陶瓷层之间既有物理结合作用，也有化学结合作用，结合力较高。虽然所制得的壳体能够兼具较好的耐磨耐划伤性能和较高的可靠性，但该工艺需要两次喷涂，工艺相对比较复杂。
进一步的，为了兼顾电子设备的壳体的耐磨耐划伤性能和可靠性，同时又控制工艺难度及工艺成本，本申请提供了一种壳体组件的制备方法。下面将结合附图和实施例，对本申请作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本申请，但不对本申请的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本申请的部分实施例而非全部实施例，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它实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
请参阅图1，图1是本申请实施例所提供的壳体组件的制备方法的流程示意图。需要说明的是，本申请实施例中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。所述制备方法包括以下步骤，
S10：提供一壳体本体。
举例而言，所述壳体本体可以具有一大致的弧面，所述壳体本体的材质可以为金属、陶瓷、玻璃等。可选的，在本申请实施例中，所述壳体本体的材质为金属，具体是铝合金、不锈钢、钛合金以及镁合金中的至少一种，比如，所述壳体本体的材质可以是Al 6061、Al7A01、Al 5052、SUS 301、SUS 304、SUS 316、SUS 316L、TC4、TC6、AZ31、AZ61等中的至少一种，以控制成本，并使得所制得的壳体组件更加结实耐用。进一步的，所述壳体本体的材质可以是铝合金及不锈钢中的至少一种，比如，所述壳体本体的材质可以是Al 6061、Al7A01、Al 5052、SUS 301、SUS 304、SUS 316、SUS 316L等中的至少一种，以提高后续形成的复合层与所述壳体本体之间的结合力，进而提高所制得的壳体组件的可靠性。此外，本申请实施例对所述壳体本体的厚度不作限制，可以根据实际需要灵活选择，比如，在本申请的一些实施例中，所述壳体本体的厚度范围可以在0.3-1.5mm之间。需要说明的是，在一定范围内，所述复合层与所述壳体本体之间的结合力越大，所制得的壳体组件的可靠性越高。
S20：在所述壳体本体的表面喷涂粉芯丝材，以形成复合层；所述粉芯丝材包括外皮及内芯，所述外皮是金属基外皮，所述内芯是陶瓷粉末及合金粉末中的至少一种，所述内芯在所述粉芯丝材中所占的质量分数在5％-20％之间，所述内芯的粒径范围在0.2-80um之间。
请参阅图2，图2是图1中的粉芯丝材的结构示意图，所述外皮21包覆所述内芯22。可选的，粉芯丝材的外皮21是铝基外皮、镍基外皮以及铁基外皮中的至少一种。比如，所述外皮21可以是Al、AlMg、NiAl、NiCo、NiCr、NiCrAl、FeCr、FeBCrAlNi、FeCrAl、FeAl等中的至少一种。进一步的，粉芯丝材的外皮21可以是镍基外皮以及铁基外皮中的至少一种，比如，所述外皮21可以是NiAl、NiCo、NiCr、NiCrAl、FeCr、FeBCrAlNi、FeCrAl、FeAl等中的至少一种，以提高所述复合层与所述壳体本体之间的结合力，进而提高所制得的壳体组件的可靠性。需要说明的是，本申请实施例中所涉及的化学式中，各个元素之间并不一定形成有化学键，比如AlMg表示由Al和Mg组成的合金，Al和Mg之间并无化学键连接。
粉芯丝材的内芯22是陶瓷粉末和合金粉末中的至少一种，可选的，所述陶瓷粉末可以是氧化物、氮化物以及碳化物中的至少一种。比如，所述内芯22可以是TiO2、WC-10％Co-4％Cr(表示碳化钨中含有质量分数为10％的钴及质量分数为4％的铬)、WC-17Co(表示碳化钨中含有质量分数为17％的钴)、Al2O3、WC、SiC、SiO2、ZrO2、Y2O3、B4C等陶瓷粉末中的至少一种，也可以是Cr、Cr5Mo、NiW等合金粉末中的至少一种。可选的，所述粉芯丝材的内芯22是陶瓷粉末，以提高所述复合层的硬度，进而提高所述制得的壳体组件的耐磨耐划伤性能，同时也使得所制得的壳体组件兼具金属和陶瓷的复合质感，有利于提高所制得的壳体组件的外观质感。需要说明的是，在一定的范围内，所述复合层的硬度越高，所制得的壳体组件的耐磨耐划伤性能就越好。可以理解的是，当所述内芯22为合金粉末时，所制得的壳体组件兼具金属和金属复合的外观质感。
可选的，所述粉芯丝材的直径范围在0.1-10mm之间，所述外皮21的厚度范围在0.04-4.5mm之间，所述内芯22的直径范围在0.02-7mm之间，比如，所述粉芯丝材的直径可以为0.1mm、0.5mm、1.5mm、2mm、3mm、10mm，所述外皮21的厚度可以为0.04mm、0.2mm、0.4mm、0.8mm、1.45mm、4.5mm，所述内芯22的直径可以为0.02mm、0.1mm、0.5mm、1.0mm、2mm、7mm。进一步的，所述粉芯丝材的直径范围在0.5-3mm之间，所述外皮21的厚度范围在0.2-1.45mm之间，所述内芯22的直径范围在0.1-2mm之间。将所述粉芯丝材的直径设置在合适的范围之内有利于提高所述复合层与所述壳体本体之间的结合力，降低所述复合层的孔隙率，进而提高所制得的壳体组件的可靠性。具体的，若所述粉芯丝材的直径过大，会导致金属沉积速度过快，所述复合层的孔隙率升高，所制得的壳体组件的可靠性下降；若所述粉芯丝材的直径过小，会导致沉积速度过慢，金属被氧化程度过高，所述复合层与所述壳体本体之间的结合力下降，所制得的壳体组件的可靠性下降。需要说明的是，本申请实施例中，所述内芯22的直径表示为所述外皮21所围设形成的空腔的直径；术语“孔隙率”是指所述复合层内的孔隙体积与所述复合层的总体积的百分比，所述复合层的孔隙率越低，所述复合层就越密实，所制得的壳体组件的可靠性就越高。
所述粉芯丝材中，所述内芯22所占的质量分数在5％-20％之间，比如，所述内芯22所占的质量分数可以是5％、8％、10％、15％、20％。进一步的，所述内芯22所占的质量分数可以在8％-10％之间。将所述内芯22所占的质量分数设置在合适的范围之内有利于提高所述复合层的硬度及所述复合层与所述壳体本体之间的结合力，进而提高所制得的壳体组件的耐磨耐划伤性能及可靠性。具体的，若内芯22所占的质量分数过小，会导致所述复合层的硬度不够，所制得的壳体组件的耐磨耐划伤性能下降；若内芯22所占的质量分数过大，会导致外皮21所占的质量分数下降，喷涂过程中放热量小，所述壳体本体的表面、所述外皮21及所述内芯22三者之间无法顺利发生熔融冶金反应，所述复合层与所述壳体本体之间的结合力下降，所制得的壳体组件的可靠性下降。
所述内芯22的粒径范围在0.2-80um之间,比如所述内芯22的粒径范围可以在0.2-10um之间、0.8-40um之间、10-50um之间、40-80um之间。进一步的，所述内芯22的粒径在0.8-40um之间。将所述内芯22的粒径设置在合适的范围之内，以降低所述复合层的孔隙率，进而提高所制得的壳体组件的可靠性；与此同时，控制工艺难度及工艺成本。具体的，若所述内芯22的粒径过小，虽然有利于均匀分散，使得所述复合层的孔隙率降低，所制得的壳体组件的可靠性上升，但会导致工艺难度及工艺成本上升；若所述内芯22的粒径过大，不利于其均匀分散，会导致所述复合层的孔隙率上升，所制得的壳体组件的可靠性下降。需要说明的是，本申请实施例中，所述内芯22的粒径表示为所述内芯22中的粉末的粒径。
请参阅图3，图3是图2中的粉芯丝材的制备方法的流程示意图。所述粉芯丝材的制备方法包括以下步骤：
S01：提供一外皮21，关于所述外皮21的材质及厚度，前文已有说明，可以根据实际需要自行选择，此处不再赘述(请参阅图3中的图a)；
S02：将外皮21轧制成U型槽(请参阅图3中的图b)。
S03：将内芯22填充入U型槽中(请参阅图3中的图c)，关于所述内芯22的材质及含量，前文已有说明，可以根据实际需要自行选择，此处不再赘述；
S04：将U型槽合口，进行拉丝成型(请参阅图3中的图d)，具体的，在拉丝的过程当中，直径会慢慢的变小，直至获得所需直径的粉芯丝材。
在该步骤中，所述粉芯丝材的喷涂方法可以是电弧喷涂、火焰喷涂以及等离子喷涂中的任意一种。需要说明的是，本申请中提及的“电弧喷涂”包括普通电弧喷涂和超音速电弧喷涂，本申请中提及的“火焰喷涂”包括普通火焰喷涂和超音速火焰喷涂，火焰喷涂及等离子喷涂的工艺成本比电弧喷涂要高。
电弧喷涂是一种以电弧为热源，将丝材融化并用高压气流雾化使熔融粒子高速喷射到工件表面形成涂层的一种热喷涂工艺，通常用以喷涂实心丝材，不能用以喷涂粉末，虽然电弧喷涂的成本较低，但通过电弧喷涂实心丝材形成的涂层往往硬度不够，孔隙率往往大于10％；而火焰喷涂和等离子喷涂既能喷涂丝材，又能喷涂粉末，缺点在于成本高。可选的，在本申请实施例中，所述粉芯丝材的喷涂方法为电弧喷涂，本申请实施例采用电弧喷涂将粉芯丝材喷涂到所述壳体本体的表面上，所形成的复合层的硬度较高、孔隙率在6％以内，同时也降低了工艺难度及工艺成本。
可选的，电弧喷涂的电压范围在40-120V之间，电流范围在100-300A之间，气压范围在6-15Bar之间，喷涂所用的气体可以为压缩的空气、氮气、氩气、氦气等中的任意一种。本申请实施例所提供的电压范围一方面能够保证正常的起弧启动，另一方面又能避免粉芯丝材的过度损耗；本申请实施例所提供的电流范围一方面能够保证正常的起弧启动，另一方面避免粉芯丝材过度氧化，保证涂层稳定性；本申请实施例所提供的气压范围一方面能够保证正常的起弧启动，另一方面又不会对工件产生巨大的冲击力，避免了工件变形的风险。
请参阅图4，图4是图1中的喷涂过程的示意图。可选的，在所述壳体本体的表面喷涂所述粉芯丝材时，喷枪与所述壳体本体的表面之间的距离L范围在15-40cm之间，以方便加工，保证沉积速度，避免金属元素在空气中被氧化；喷枪与所述壳体本体的表面之间的夹角α范围在60-90度之间，以控制所述复合层的厚度及孔隙率。需要说明的是，图2仅仅是一个示意图，并非代表工件一定是直立的，工件也可以是倾斜的，也可以是水平放置的。
可选的，所述复合层的厚度范围在2-105um之间，比如，所述复合层的厚度可以是2um、5um、10um、25um、35um、55um、105um。进一步的，所述复合层的厚度范围可以在5-55um之间。通过将所述复合层的厚度控制在合适的范围，有利于提高所述复合层的可靠性，并保证生产效率。具体的，若所述复合层的厚度太薄，则会导致覆盖不完全，在后续的工艺过程中(比如抛光打磨)，会出现露底的现象；若所述复合层的厚度太厚，一方面会导致生产效率低，另一方面会导致堆积应力高，所述复合层的可靠性下降。
请参阅图5，图5是本申请实施例所提供的壳体组件的另一制备方法的流程示意图。可选的，在形成所述复合层之前，还包括以下步骤：
S11：在所述壳体本体的表面进行喷砂处理。
具体的，对所述壳体本体的表面进行粗化，同时去除所述壳体本体表面的杂质和氧化物，漏出新鲜的金属底材，以使得所述壳体本体与所述复合层之间的结合力更强，有利于提高所制得的壳体组件的耐磨耐划伤性能。可选的，在喷砂处理之前，对所述壳体本体进行清洗，进一步的，可以对所述壳体本体进行酸清洗。喷砂选用的砂材质可以为刚玉、碳化硅金刚砂、锆砂中的至少一种。喷砂所选用的砂粒径尺寸范围在40-200目之间，喷砂的压力范围在4-12Bar之间。
请参阅图6，图6是本申请实施例所提供的壳体组件的另一制备方法的流程示意图。可选的，在形成所述复合层之后，还包括以下步骤：
S21：对所述壳体本体进行CNC加工。
具体的，可以先根据产品的实际需求进行编程和建模，包括确定加工的工序、选择刀具、设定转速以及刀具每次进给的距离等等；然后将所述壳体本体固定在夹具上进行定位，定位后先后对所述壳体本体进行精铣和粗铣，以形成所述壳体本体上的内部骨架，便于后续组装其他工件。
请参阅图7，图7是本申请实施例所提供的壳体组件的另一制备方法的流程示意图。可选的，形成所述复合层之后，还包括以下步骤：
S22：对所述复合层进行抛光打磨，以获得镜面或雾面的外观效果。
具体的，举例而言，为了获得镜面的外观效果，可以对所述复合层进行抛光打磨，使所述复合层的表面的粗糙度范围在Ra0.02-0.08之间。此外，本申请实施例对抛光工艺的类型不作限制，比如，可以是机械抛光或者化学抛光。
请参阅图8，图8是本申请实施例所提供的壳体组件的另一制备方法的流程示意图。可选的，在形成所述复合层之后，还包括以下步骤：
S23：在所述复合层的表面形成防指纹层。
具体的，可以通过蒸镀法在所述复合层的表面形成防指纹层，以提高所制得的壳体组件的耐指纹性能，进一步提升所制得的壳体组件的外观。可选的，所述防指纹层的厚度范围在5-20nm之间，水接触角大于105度，使得所制得的壳体组件具备良好的耐指纹性能。本申请实施例对所述防指纹层的材质不作限制，举例而言，所述防指纹层的材质可以是全氟聚醚。
需要说明的是，本申请所提供的壳体组件的制备方法可以进一步包括步骤S21、S22及S23中的任意一个步骤，比如，所述壳体组件的制备方法可以进一步包括步骤S21；所述壳体组件的制备方法也可以进一步包括步骤S21、S22及S23中的任意两个步骤，比如，所述壳体组件的制备方法可以进一步包括步骤S21和S22；所述壳体组件的制备方法也可以进一步包括步骤S21、S22及S23。本申请实施例不限制步骤S21、S22及S23的先后顺序，当步骤S22和S23同时存在时，步骤S22在步骤S23之前。
在所述粉芯丝材的喷涂过程中，所述外皮中的合金元素发生氧化还原反应，并放出热量，使得所述壳体本体的表面、所述外皮及所述内芯三者之间发生熔融冶金反应。最终，所述外皮被部分氧化沉积在所述壳体本体上形成金属层，所述内芯熔融再沉积成为均匀分散在所述金属层中的粉体，所述金属层及均匀分散在所述金属层中的粉体共同构成所述复合层。
本申请实施例所提供的制备方法通过将所述内芯在所述粉芯丝材中所占的质量分数设置在合适的范围之内，以提高所述复合层的硬度及所述复合层与所述壳体本体之间的结合力，进而提高所制得的壳体组件的耐磨耐划伤性能和可靠性。若所述内芯在所述粉芯丝材中所占的质量分数过小，会导致所述复合层的硬度下降，所制得的壳体组件的耐磨耐划伤性能下降；若所述内芯在所述粉芯丝材中所占的质量的分数过大，会导致所述外皮在所述粉芯丝材中所占的质量分数过小，放热量不够，所述壳体本体的表面、所述外皮及所述内芯三者之间无法顺利发生熔融冶金反应，所述复合层与所述壳体本体之间的结合力下降，所制得的壳体组件的可靠性下降。
本申请实施例所提供的制备方法将所述内芯的粒径设置在合适的范围之内，以提高所述复合层与所述壳体本体之间的结合力，降低所述复合层的孔隙率，进而提高所制得的壳体组件的可靠性；与此同时，控制工艺难度及工艺成本。若所述内芯的粒径过小，虽然有利于均匀分散，使得所述复合层的孔隙率降低，所制得的壳体组件的可靠性上升，但会导致工艺难度及工艺成本上升；若所述内芯的粒径过大，一方面不利于其均匀分散，会导致所述复合层的孔隙率上升，所制得的壳体组件的可靠性下降，另一方面，内芯难以被融化，难以与所述壳体本体的表面及所述外皮之间发生熔融冶金反应，会导致所述复合层与所述壳体本体之间的结合力下降，所制得的壳体组件的可靠性下降。
下面将结合具体的实施例及对比例对本申请实施例所提供的制备方法所产生的有益效果进行详细的说明。
实施例一
本实施例所提供的壳体组件的制备方法包括：
S110：提供一壳体本体，所述壳体本体的材质为Al 6061，所述壳体本体具有一大致的弧面，所述壳体本体的厚度为0.8mm。
S120：在所述壳体本体的表面喷涂粉芯丝材，以形成复合层；所述粉芯丝材包括外皮及内芯，所述外皮是Ni5Al(含铝质量分数为5％的镍铝合金)，所述内芯是Al2O3粉末，所述内芯在所述粉芯丝材中所占的质量分数在10％之间，所述内芯的粒径范围在0.8-40um之间。
在本实施例中，所采用的喷涂方法是普通电弧喷涂。具体的，电压为100V，电流为250A，气压范围在6-15Bar之间，喷涂所用的气体为压缩空气；在喷涂过程当中，喷枪与所述壳体本体的表面之间的距离L为30cm左右，以方便加工，保证沉积速度，避免金属元素在空气中被氧化；喷枪与所述壳体本体的表面之间的夹角α范围在60-90度之间，以控制所述复合层的厚度及孔隙率。
具体的，所述粉芯丝材的直径为2.1mm左右，所述外皮的厚度为0.8mm左右，所述内芯的直径为0.5mm左右。所形成的复合层的厚度为25um，以保证后续工艺的正常进行。
实施例二
本实施例所提供的壳体组件的制备方法包括：
S210：提供一壳体本体，所述壳体本体的材质为Al 6061。关于本步骤的更详细的特征，与实施例一中相同，前文已有说明，此处不再赘述。
S220：在所述壳体本体的表面喷涂粉芯丝材，以形成复合层；所述粉芯丝材包括外皮及内芯，所述外皮是FeBCrAlNi，所述内芯是Al2O3粉末，所述内芯在所述粉芯丝材中所占的质量分数在8％之间，所述内芯的粒径范围在0.8-40um之间。关于本步骤的更详细的特征，与实施例一中相同，前文已有说明，此处不再赘述。
实施例三
本实施例所提供的壳体组件的制备方法包括：
S310：提供一壳体本体，所述壳体本体的材质为SUS 304，所述壳体本体具有一大致的弧面，所述壳体本体的厚度为0.8mm。
S320：在所述壳体本体的表面喷涂粉芯丝材，以形成复合层；所述粉芯丝材包括外皮及内芯，所述外皮是FeBCrAlNi，所述内芯是WC粉末，所述内芯在所述粉芯丝材中所占的质量分数在10％之间，所述内芯的粒径范围在0.8-40um之间。
在本实施例中，所采用的喷涂方法是超音速电弧喷涂。具体的，电压为100V，电流为250A，气压范围在6-15Bar之间，喷涂所用的气体为压缩空气；在喷涂过程当中，喷枪与所述壳体本体的表面之间的距离L为30cm左右，以方便加工，保证沉积速度，避免金属元素在空气中被氧化；喷枪与所述壳体本体的表面之间的夹角α范围在60-90度之间，以控制所述复合层的厚度及孔隙率。
具体的，所述粉芯丝材的直径为2.1mm左右，所述外皮的厚度为0.8mm左右，所述内芯的直径为0.5mm左右。所形成的复合层的厚度为25um，以保证后续工艺的正常进行。
实施例四
本实施例所提供的壳体组件的制备方法包括：
S410：提供一壳体本体，所述壳体本体的材质为SUS 304。关于本步骤的更详细的特征，与实施例三中相同，前文已有说明，此处不再赘述。
S420：在所述壳体本体的表面喷涂粉芯丝材，以形成复合层；所述粉芯丝材包括外皮及内芯，所述外皮是FeBCrAlNi，所述内芯是B4C粉末，所述内芯在所述粉芯丝材中所占的质量分数在10％之间，所述内芯的粒径范围在0.8-40um之间。关于本步骤的更详细的特征，与实施例三中相同，前文已有说明，此处不再赘述。
对比例一
本对比例所提供的壳体组件的制备方法包括：
S510：提供一壳体本体，所述壳体本体的材质为Al 6061，所述壳体本体具有一大致的弧面，所述壳体本体的厚度为0.8mm。
S520：在所述壳体本体的表面喷涂Al2O3粉末形成陶瓷层，所述陶瓷层的厚度为25um。本对比例中，Al2O3粉末的喷涂方法是等离子喷涂，工艺成本较高，并且在喷涂Al2O3粉末的过程中容易造成喷头的堵塞，工艺难度也较大。需要说明的是，本对比例中，Al2O3粉末的喷涂方法可以是等离子喷涂，也可以是火焰喷涂，但不能是电弧喷涂。具体的原因前文已有详细的说明，此处不再赘述。
对比例二
本对比例所提供的壳体组件的制备方法包括：
S610：提供一壳体本体，所述壳体本体的材质为Al 6061，所述壳体本体具有一大致的弧面，所述壳体本体的厚度为0.8mm。
S620：在所述壳体本体的表面喷涂实心丝材形成形成中间金属层。在本对比例中，所述实心丝材的材质为Ni5Al，喷涂方法为普通电弧喷涂。关于电弧喷涂的工艺参数，前文已有详细的说明，此处不再赘述。
S630：在所述中间金属层的表面上喷涂Al2O3粉末形成复合层，所述复合层的厚度为25um。本对比例中，Al2O3粉末的喷涂方法是等离子喷涂，工艺成本较高，并且在喷涂Al2O3粉末的过程中容易造成喷头的堵塞，工艺难度也较大。需要说明的是，本对比例中，Al2O3粉末的喷涂方法可以是等离子喷涂，也可以是火焰喷涂，但不能是电弧喷涂。具体的原因前文已有详细的说明，此处不再赘述。
本申请对实施例一至实施例四所形成的复合层的硬度及所述复合层与所述壳体本体之间的结合力、对比例一所形成的陶瓷层的硬度及所述陶瓷层与所述壳体本体之间的结合力以及对比例二所形成的复合层的硬度及所述复合层与所述壳体本体之间的结合力在相同的测试条件下进行了测试，测试结果如下表：
需要说明的是，上表中的硬度测试结果是在gb/t 4340.1-2009所规定的标准测试条件下进行测试所得出的；上表中的结合力测试结果是在gb/t 8642-2002所规定的标准测试条件下进行测试所得出的。
从上表中可以看出，实施例一至实施例四中所形成的复合层的硬度及所述复合层与所述壳体本体之间的结合力都比较高，使得所制得的壳体组件兼备较好的耐磨耐划伤性能及较高的可靠性。并且，实施例一至实施例四中的方案通过一次喷涂即可与对比例二中两次喷涂的方案达到相当的效果，有利于降低工艺难度及工艺成本。
请参阅图9，图9是本申请实施例所提供的壳体组件100的结构示意图。所述壳体组件100包括：壳体本体10及复合层20；所述复合层20覆盖于所述壳体本体10的表面；所述复合层20包括金属层23以及分散在所述金属层中的粉体24，所述粉体24是陶瓷粉末及合金粉末中的至少一种，所述粉体24在所述复合层20中所占的质量分数在5％-20％之间，所述粉体24的粒径范围在0.2-80um之间。
具体的，关于所述壳体本体10及所述复合层20的材质及厚度，前文已有详细的说明，此处不再赘述。需要说明的是，在将粉芯丝材喷涂到所述壳体本体10的表面，以形成所述复合层20的过程中，粉芯丝材的外皮21会融化，壳体本体10的表面、粉芯丝材的外皮21、粉芯丝材的内芯22三者之间发生熔融冶金反应。最终，外皮21包覆内芯22的包覆结构消失，粉芯丝材的外皮21融化形成所述金属层23，粉芯丝材的内芯22熔融再沉积成为均匀分散在所述金属层23中的粉体24。
所述粉体24在所述复合层20中所占的质量分数在5％-20％之间，比如，所述粉体24所占的质量分数可以是5％、8％、10％、15％、20％。进一步的，所述粉体24所占的质量分数可以在8％-10％之间。将所述粉体24所占的质量分数设置在合适的范围之内有利于提高所述复合层20的硬度及所述复合层20与所述壳体本体10之间的结合力，进而提高所述壳体组件100的耐磨耐划伤性能及可靠性。具体的，若粉体24所占的质量分数过小，会导致所述复合层20的硬度不够，所述壳体组件100的耐磨耐划伤性能下降；若粉体24所占的质量分数过大，会导致金属层23所占的质量分数下降，所述复合层20与所述壳体本体10之间的结合力下降，所述壳体组件100的可靠性下降。
所述粉体24的粒径范围在0.2-80um之间,比如所述粉体24的粒径范围可以在0.2-10um之间、0.8-40um之间、10-50um之间、40-80um之间。进一步的，所述粉体24的粒径在0.8-40um之间。将所述粉体24的粒径设置在合适的范围之内，以降低所述复合层20的孔隙率，进而提高所述壳体组件100的可靠性；与此同时，控制工艺难度及工艺成本。具体的，若所述粉体24的粒径过小，虽然有利于均匀分散，使得所述复合层20的孔隙率降低，所述壳体组件100的可靠性上升，但会导致工艺难度及工艺成本上升；若所述粉体24的粒径过大，不利于其均匀分散，会导致所述复合层20的孔隙率上升，所述壳体组件100的可靠性下降。
就耐磨耐划伤性能而言，所述复合层20具有较高的硬度，可选的，所述复合层20的硬度大于300HV。举例而言，所述复合层20的硬度可以在300-400HV之间、500-600HV之间、700-800HV之间等等，可以理解的是，此处仅仅列举了所述复合层20的硬度的的几个数值范围，所述复合层20的硬度还可以更高。
就可靠性而言，所述复合层20与所述壳体本体10之间的结合力较高，可选的，所述复合层20与所述壳体本体10之间的结合力大于13MPa。举例而言，所述复合层20与所述壳体本体10之间的结合力可以在13-16MPa之间、16-19MPa之间、20-24MPa之间、25-35MPa之间、35-45MPa之间、55-65MPa之间等等，可以理解的是，此处仅仅列举了所述复合层20与所述壳体本体10之间的结合力的几个数值范围，所述复合层20与所述壳体本体10之间的结合力还可以更高。
所述复合层20的孔隙率较低，可选的，所述复合层20的孔隙率小于6％。举例而言，所述复合层20的孔隙率可以在2％-3％之间、3％-4％之间、4％-5％之间等等，可以理解的是，此处仅仅列举了所述复合层20的孔隙率的几个数值范围，所述复合层20的孔隙率还可以更低。
请参阅图10，图10是本申请实施例所提供的另一壳体组件100的结构示意图。可选的，所述壳体组件100进一步包括防指纹层30，所述防指纹层30覆盖于所述复合层20的表面。
具体的，用户手指碰触到所述壳体组件100之后，容易在所述壳体组件100上留下指纹，从一定程度上影响了所述壳体组件100外观。所述防指纹层30能有效的提高所述壳体组件100的耐指纹性能，进一步提高所述壳体组件100的外观。关于所述防指纹层30的材质及厚度，前文已有详细的说明，此处不再赘述。
请参阅图11，图11是本申请实施例所提供的电子设备1000的结构示意图。所述电子设备1000包括显示屏200以及以上所述的壳体组件100，所述显示屏200和所述壳体组件100围设形成容纳空间300，所述容纳空间300用于容纳所述电子设备1000的其它组件。
具体的，所述显示屏200主要用于显示，所述显示屏200可以是LCD显示屏，也可以是OLED显示屏。进一步的，所述显示屏200还可以用来接收来自用户的输入指令。所述显示屏200和以上所述壳体组件100围设形成容纳空间300，所述容纳空间300用于容纳所述电子设备1000的其它组件(图中未示出)，比如印刷电路板、芯片、电池、摄像头以及各类传感器等等。可以理解的是，所述电子设备1000还可以进一步包括中框、所述中框位于所述容纳空间300内，一方面用于承载印刷电路板、芯片、电池、摄像头以及各类传感器等等，另一方面用于连接所述壳体组件100和所述显示屏200。当然所述电子设备1000也可以不包括中框，所述显示屏200和所述壳体组件100直接连接在一起。
以上所述仅为本申请的部分实施例，并非因此限制本申请的保护范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效装置或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (27)

1.一种壳体组件的制备方法，其特征在于，包括：
提供一壳体本体；
在所述壳体本体的表面喷涂粉芯丝材，以形成复合层；
所述粉芯丝材包括外皮及内芯，所述外皮是金属基外皮，所述内芯是陶瓷粉末及合金粉末中的至少一种，所述内芯在所述粉芯丝材中所占的质量分数在5％-20％之间，所述内芯的粒径范围在0.2-80um之间。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述内芯在所述粉芯丝材中所占的质量分数在8％-10％之间，所述内芯的粒径范围在0.8-40um之间。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述粉芯丝材的直径范围在0.1-10mm之间，所述外皮的厚度范围在0.04-4.5mm之间，所述内芯的直径范围在0.02-7mm之间。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述粉芯丝材的直径范围在0.5-3mm之间，所述外皮的厚度范围在0.2-1.45mm之间，所述内芯的直径范围在0.1-2mm之间。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述外皮是铝基外皮、镍基外皮以及铁基外皮中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述陶瓷粉末是氧化物、氮化物以及碳化物中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述外皮是镍基外皮以及铁基外皮中的至少一种，所述内芯是陶瓷粉末。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述外皮是铁基外皮，所述内芯是陶瓷粉末。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述外皮是FeBCrAlNi，所述内芯是Al2O3粉末。
10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述外皮是FeBCrAlNi，所述内芯是WC粉末及B4C粉末中的至少一种。
11.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述粉芯丝材的喷涂方法是电弧喷涂、火焰喷涂以及等离子喷涂中的任意一种。
12.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，所述粉芯丝材的喷涂方法是电弧喷涂。
13.根据权利要求12所述的制备方法，其特征在于，在所述壳体本体的表面喷涂所述粉芯丝材时，喷枪与所述壳体本体的表面之间的距离范围在15-40cm之间，所述喷枪与所述壳体本体的表面之间的夹角范围在60-90度之间。
14.根据权利要求12所述的制备方法，其特征在于，在所述壳体本体的表面喷涂所述粉芯丝材时，电压范围在40-120V之间，电流范围在100-300A之间，气压范围在6-15Bar之间。
15.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，形成所述复合层之前，还包括：在所述壳体本体的表面进行喷砂处理。
16.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，形成所述复合层之后，对所述壳体本体进行CNC加工。
17.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，形成所述复合层之后，对所述复合层进行抛光打磨，以获得镜面或者雾面的外观效果。
18.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，形成所述复合层之后，在所述复合层的表面形成防指纹层。
19.一种壳体组件，其特征在于，包括：
壳体本体；
复合层，覆盖于所述壳体本体的表面；
所述复合层包括金属层以及分散在所述金属层中的粉体，所述粉体是陶瓷粉末及合金粉末中的至少一种，所述粉体在所述复合层中所占的质量分数在5％-20％之间，所述粉体的粒径范围在0.2-80um之间。
20.根据权利要求19所述的壳体组件，其特征在于，所述粉体在所述复合层中所占的质量分数在8％-10％之间，所述粉体的粒径范围在0.8-40um之间。
21.根据权利要求19所述的壳体组件，其特征在于，所述复合层的厚度范围在2-105um之间。
22.根据权利要求21所述的壳体组件，其特征在于，所述复合层的厚度范围在5-55um之间。
23.根据权利要求19所述的壳体组件，其特征在于，所述复合层的硬度大于300HV。
24.根据权利要求19所述的壳体组件，其特征在于，所述复合层和所述壳体本体之间的结合力大于13MPa。
25.根据权利要求19所述的壳体组件，其特征在于，所述复合层的孔隙率小于6％。
26.根据权利要求19所述的壳体组件，其特征在于，所述壳体组件还包括防指纹层，所述防指纹层覆盖于所述复合层的表面。
27.一种电子设备，其特征在于，包括显示屏以及权利要求19-26中任意一项所述的壳体组件，所述显示屏和所述壳体组件围设形成容纳空间，所述容纳空间用于容纳所述电子设备的其它组件。
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