CN110590133A - 玻璃外壳的制备方法、玻璃外壳以及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种玻璃外壳的制备方法、玻璃外壳以及电子设备。该制备方法通过粉碎后的玻璃基体粉料与粘结剂混合，并进行干燥处理，去除混合物中的水分，防止玻璃外壳内部出现气泡、针孔，有利于提高玻璃外壳的致密度。通过玻璃外壳粉料填入预设模具中压制得到玻璃外壳预成品，然后将玻璃外壳预成品烧结得到玻璃外壳。该制备方法从玻璃外壳的制备源头出发，不需要对整块玻璃进行切割，能够有效避免切割浪费。同时，该制备方法能够根据生产需要制得相应厚度的玻璃外壳，适用范围广。

Description

玻璃外壳的制备方法、玻璃外壳以及电子设备

技术领域

本发明涉及电子设备制造技术领域，尤其是涉及一种玻璃外壳的制备方法、玻璃外壳以及电子设备。

背景技术

随着技术的进步，越来越多的电子设备进入人们的生活，多功能的电子设备深受广大消费者的喜爱。经过多年的发展，消费者对电子设备的要求也越来越高。在满足功能多样的前提下，消费者希望电子设备的外观更加精美。玻璃自身具有良好的性能并且其装饰效果好，因此现在越来越多的电子设备的外壳采用玻璃材料。然而，传统的玻璃外壳是采用冷雕工艺的加工方法，即以一块厚玻璃为原料，利用精雕机雕刻出电子设备的外壳结构。在这个工艺过程中，需要切割掉非常多的玻璃，造成很大的浪费。

发明内容

基于此，有必要提供一种能够有效避免切割浪费的玻璃外壳制备方法、采用该制备方法制得的玻璃外壳，以及具有该玻璃外壳的电子设备。

一种玻璃外壳的制备方法，包括如下步骤：

将玻璃基体粉碎后与粘结剂混合，得到混合物；

将所述混合物干燥得到玻璃外壳粉料；

将所述玻璃外壳粉料填入预设模具中，压制得到玻璃外壳预成品；

对所述玻璃外壳预成品进行烧结处理。

在其中一个实施例中，所述玻璃基体为铝硅酸盐玻璃基体和微晶玻璃基体中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述粘结剂为聚乙烯醇、聚丙烯酸以及甲基纤维素中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述压制的条件为在25MPa～50MPa下压制3s～10s。

在其中一个实施例中，对所述玻璃外壳预成品进行烧结处理的温度为750℃～900℃，烧结处理的时间为0.5h～3h。

在其中一个实施例中，所述干燥采用离心干燥；所述干燥的条件为离心机的喷嘴的转速为100r/s～250r/s，离心机的腔体的温度为250℃～320℃。

在其中一个实施例中，所述玻璃外壳的制备方法还包括在将所述玻璃基体粉碎之前对所述玻璃基体进行清洗的步骤。

在其中一个实施例中，所述玻璃外壳的制备方法还包括在将所述玻璃外壳粉料填入预设模具中之前，将色料与所述玻璃外壳粉料混合的步骤；所述色料占所述玻璃基体的质量的2％～6％。

一种玻璃外壳，采用上述任一实施例中所述的玻璃外壳的制备方法制得。

一种电子设备，所述电子设备的外壳为上述玻璃外壳。

上述玻璃外壳的制备方法，通过将玻璃基体粉碎后与粘结剂混合得到混合物，将混合物干燥得到玻璃外壳粉料，再将玻璃外壳粉料在预设模具中压制得到玻璃外壳预成品，然后对玻璃外壳预成品进行烧结。上述制备方法中，通过粉碎后的玻璃基体粉料与粘结剂混合，并进行干燥处理，去除混合物中的水分，防止玻璃外壳内部出现气泡、针孔，有利于提高玻璃外壳的致密度。通过玻璃外壳粉料填入预设模具中压制得到玻璃外壳预成品，然后将玻璃外壳预成品烧结得到玻璃外壳。上述制备方法从玻璃外壳的制备源头出发，不需要对整块玻璃进行切割，能够有效避免切割浪费。同时，上述制备方法能够根据生产需要制得相应厚度的玻璃外壳，适用范围广。

上述玻璃外壳具有良好的装饰效果，适用于电子设备中，能够满足消费者对电子设备的外观要求。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关实施例对本发明进行更全面的描述。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

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，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明一实施例提供了一种玻璃外壳的制备方法，包括如下步骤：

将玻璃基体粉碎后与粘结剂混合，得到混合物；

将混合物干燥得到玻璃外壳粉料；

将玻璃外壳粉料填入预设模具中，压制得到玻璃外壳预成品；

对玻璃外壳预成品进行烧结处理。

本实施例中玻璃外壳的制备方法，通过粉碎后的玻璃基体粉料与粘结剂混合，并进行干燥处理，去除混合物中的水分，防止玻璃外壳内部出现气泡、针孔，有利于提高玻璃外壳的致密度。通过玻璃外壳粉料填入预设模具中压制得到玻璃外壳预成品，然后将玻璃外壳预成品烧结得到玻璃外壳。该制备方法不需要对整块玻璃进行切割，能够有效避免切割浪费。同时，上述制备方法能够根据生产需要制得相应厚度的玻璃外壳，适用范围广。

在一个具体的示例中，玻璃基体为铝硅酸盐玻璃基体和微晶玻璃基体中的至少一种。玻璃基体可以是铝硅酸盐玻璃基体，可以是微晶玻璃基体，也可以是铝硅酸盐玻璃基体与微晶玻璃基体组成的混合物。在玻璃外壳的制备过程中，将玻璃基体粉碎成设定的粒径范围，优选地，粉碎后的玻璃基体的粒径为1μm～10μm。有利于玻璃基体与粘结剂更加充分的混合，提高玻璃外壳的均匀性。可以理解的是，玻璃基体可以选自玻璃生产加工过程中产生的废弃余料，将废弃余料粉碎后与粘结剂混合，再进行干燥，压制得到玻璃外壳预成品，然后将玻璃外壳预成品烧结，再进行相应的精修外形、抛光等后处理，得到玻璃外壳。选用玻璃生产加工过程中产生的废弃余料作为原料，绿色环保，能够降低生产成本。

优选地，玻璃基体为熔融玻璃液经过水淬之后的玻璃颗粒。选定合适的玻璃配方，将配方内的各原料熔融得到玻璃液，再将玻璃液水淬得到玻璃颗粒，将该玻璃颗粒作为玻璃基体，再进行后续的操作，能够根据所需要的玻璃外壳的性能选定合适的玻璃基体。在生产过程中，能够根据产品的要求选用合适的玻璃基体来制备玻璃外壳，以满足电子设备的性能要求和消费者的外观要求。

优选地，采用球磨机加水将玻璃基体湿磨成玻璃浆料，然后加入粘结剂，以提高压制过程中玻璃外壳粉末坯体的强度，提高玻璃外壳粉末坯体在加工和转运过程中的稳定性。

在一个具体的示例中，粘结剂为聚乙烯醇、聚丙烯酸以及甲基纤维素中的至少一种。

在一个具体的示例中，粘结剂占玻璃基体的质量的2％～5％。在加工过程中加入占玻璃基体的质量的2％～5％的粘结剂，能够保证玻璃外壳粉末坯体的强度。

在一个具体的示例中，压制的条件为在25MPa～50MPa下压制3s～10s。该压制条件下，得到的玻璃外壳预成品在转移至烧结的过程中不会出现碎裂和变形，能够保证玻璃外壳产品的形状。

在一个具体的示例中，将玻璃外壳预成品烧结的温度为750℃～900℃，烧结处理的时间为0.5h～3h。玻璃外壳预成品受热后发生固相反应，在该温度范围下，玻璃基体处于玻璃化转变点和软化点之间，玻璃基体具有一定的流动性，玻璃基体可以相互粘结形成致密的烧结产物，而又不至于因粘度太低而失去产品的外形结构。烧结之后的玻璃外壳预成品具有很好的强度，能够满足电子设备的使用要求。优选地，将玻璃外壳预成品烧结的温度为750℃～850℃。

在一个具体的示例中，干燥采用离心干燥；干燥的条件为离心机的喷嘴的转速为100r/s～250r/s，离心机的腔体的温度为250℃～320℃。在100r/s～250r/s的转速和250℃～320℃的温度下，对玻璃外壳粉料的粒径进行控制。优选地，玻璃外壳粉料的粒径为1μm～20μm，粒径为1μm～20μm的玻璃外壳粉料能够充分均匀地填充至预设模具中，通过压制之后形成均匀的玻璃外壳预成品，有利于提高玻璃外壳的致密程度。

在一个具体的示例中，上述玻璃外壳的制备方法还包括在将玻璃基体粉碎之前对玻璃基体进行清洗的步骤。对玻璃基体进行清洗，除去玻璃基体表面的油污、灰尘等杂质，使玻璃基体与粘结剂之间能够更好地作用，提高玻璃外壳的性能。

优选地，清洗方法采用pH值为10的碱液在超声波条件进行清洗，能够更好地除去玻璃基体表面的油污、灰尘等杂质。进一步优选地，碱液为氢氧化钠溶液。

在一个具体的示例中，上述玻璃外壳的制备方法还包括在将玻璃外壳粉料填入模具中之前，将色料与玻璃外壳粉料混合的步骤；色料占玻璃基体质量的2％～6％。为了满足消费者对玻璃外壳色彩多样性的要求，在将玻璃外壳粉料填入模具中之前，将色料与玻璃外壳粉料混合，以得到不同颜色的玻璃外壳。优选地，色料为无机色料，比如：着色金属氧化物、硅酸盐类色料及萤石型色料。

在一个具体的示例中，上述玻璃外壳的制备方法还包括对烧结之后的玻璃外壳预成品进行后处理的步骤。优选的后处理步骤为精修外形、抛光。烧结之后的玻璃外壳预成品，表面较粗糙，甚至存在表面起伏不平。因此利用精雕机对烧结之后的玻璃外壳预成品外形进行精修并雕孔，使产品的外形及尺寸满足产品要求。经过压制成型后，烧结样品能维持设计时的产品外形。与传统的对整块玻璃进行雕刻相比，本实施例中精雕工序所花费的时间大大缩短，同时刀具的使用量和磨损量明显减少，能够进一步降低玻璃外壳的生产成本。

进一步地，对精修外形之后的玻璃外壳预成品进行抛光，使玻璃外壳表面具有光泽。抛光的方式可以利用震动抛光机进行抛光，也可利用3D抛光机进行抛光。抛光后即可制作得到具有良好光泽的玻璃外壳。同时，因为色料在将玻璃外壳粉料填入模具中之前加入并经过高温烧结，因此可以使玻璃外壳呈现均匀的色彩。

本发明一实施例还提供了一种玻璃外壳，该玻璃外壳通过上述玻璃外壳的制备方法制得。

本发明一实施例还提供了一种电子设备，该电子设备的外壳为上述玻璃外壳。优选地，该电子设备为手机、手表等电子设备。手机、手表等消费量大，消费者对其性能和外观都有较高的要求，本实施例中玻璃外壳用作手机玻璃外壳或手表玻璃外壳，具有良好的装饰效果，适用于电子设备中，满足消费者对电子设备的外观要求。

以下为具体实施例。

实施例1

取微晶玻璃基体粉碎后经过球磨机粉磨成粒径为1μm-10μm的浆料。在该浆料中加入占微晶玻璃基体的质量的3％的聚乙烯醇作为粘结剂，以及占微晶玻璃基体的质量的4％的钴蓝色料作为色料，使浆料、粘结剂和色料充分混合，得到混合物。

将混合物经过离心干燥机干燥，干燥机的离心喷嘴的转速为250r/s，干燥腔体的温度为280℃。干燥之后得到玻璃外壳粉料。

将玻璃外壳粉料填入预设模具中，在25MPa的压力下保压10s，压制得到玻璃外壳预成品。

将玻璃外壳预成品移入烧结炉中烧结。经过400℃保温1h排胶，600℃保温30min一段烧结及830℃保温30min二段烧结及晶化，得到烧结微晶玻璃外壳。

对烧结微晶玻璃外壳进行精修及抛光处理得到玻璃外壳成品。

实施例2

取微晶玻璃基体粉碎后经过球磨机粉磨成粒径为1μm-10μm的浆料。在该浆料中加入占微晶玻璃基体的质量的5％的聚乙烯醇作为粘结剂，以及占微晶玻璃基体的质量的4％的钴黑色料作为色料，使浆料、粘结剂和色料充分混合，得到混合物。

将混合物经过离心干燥机干燥，干燥机的离心喷嘴的转速为220r/s，干燥腔体的温度为265℃。干燥之后得到玻璃外壳粉料。

将玻璃外壳粉料填入预设模具中，在25MPa的压力下保压10s，压制得到玻璃外壳预成品。

将玻璃外壳预成品移入烧结炉中烧结。经过400℃保温1h排胶，600℃保温30min一段烧结及800℃保温1h二段烧结及晶化，即得到烧结微晶玻璃外壳。

对烧结微晶玻璃外壳进行精修及抛光处理得到玻璃外壳成品。

对比例1

对比例1采用传统冷雕工艺得到玻璃外壳，即通过与实施例1相同的微晶玻璃的厚玻璃直接雕刻得到的玻璃外壳成品。

对实施例1、实施例2、对比例1中得到的玻璃外壳进行测试。测试内容包括密度、硬度、光泽度、透明度以及抗跌落强度。其中抗跌落测试方法为将玻璃外壳以一定的高度自由下落，未碎则提高高度再一次测试，直至产品摔碎为止，记录不碎的最高高度。测试数据如表1所示。

表1

由表1可知，实施例1、实施例2中制备得到的玻璃外壳与对比例1中得到的玻璃外壳相比，硬度、抗跌落强度相当，说明实施例1、实施例2中的制备方法得到的玻璃外壳的性能与对比例1中传统冷雕工艺得到的玻璃外壳的性能相当，实施例1、实施例2的加工方法能够加工得到满足要求的玻璃外壳。同时，实施例1、实施例2中得到的玻璃外壳的密度比对比例1高，说明实施例1、实施例2中的制备方法能够得到更高密度的玻璃外壳，满足生产上对玻璃外壳密度的要求。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种玻璃外壳的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

将玻璃基体粉碎后与粘结剂混合，得到混合物；

将所述混合物干燥得到玻璃外壳粉料；

将所述玻璃外壳粉料填入预设模具中，压制得到玻璃外壳预成品；

对所述玻璃外壳预成品进行烧结处理。

2.如权利要求1所述的玻璃外壳的制备方法，其特征在于：所述玻璃基体为铝硅酸盐玻璃基体和微晶玻璃基体中的至少一种。

3.如权利要求1所述的玻璃外壳的制备方法，其特征在于：所述粘结剂为聚乙烯醇、聚丙烯酸以及甲基纤维素中的至少一种。

4.如权利要求1所述的玻璃外壳的制备方法，其特征在于：所述压制的条件为在25MPa～50MPa下压制3s～10s。

5.如权利要求1所述的玻璃外壳的制备方法，其特征在于：对所述玻璃外壳预成品进行烧结处理的温度为750℃～900℃，烧结处理的时间为0.5h～3h。

6.如权利要求1所述的玻璃外壳的制备方法，其特征在于：所述干燥采用离心干燥；所述干燥的条件为离心机的喷嘴的转速为100r/s～250r/s，离心机的腔体的温度为250℃～320℃。

7.如权利要求1～6中任一项所述的玻璃外壳的制备方法，其特征在于：还包括在将所述玻璃基体粉碎之前对所述玻璃基体进行清洗的步骤。

8.如权利要求1～6中任一项所述的玻璃外壳的制备方法，其特征在于：还包括在将所述玻璃外壳粉料填入预设模具中之前，将色料与所述玻璃外壳粉料混合的步骤；所述色料占所述玻璃基体的质量的2％～6％。

9.一种玻璃外壳，其特征在于：采用如权利要求1～8中任一项所述的玻璃外壳的制备方法制得。

10.一种电子设备，其特征在于：所述电子设备的外壳为如权利要求9所述的玻璃外壳。