CN110877979A - 一种可工业化生产的石墨烯结构陶瓷手机背板制备方法 - Google Patents

一种可工业化生产的石墨烯结构陶瓷手机背板制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110877979A
CN110877979A CN201811037825.5A CN201811037825A CN110877979A CN 110877979 A CN110877979 A CN 110877979A CN 201811037825 A CN201811037825 A CN 201811037825A CN 110877979 A CN110877979 A CN 110877979A
Authority
CN
China
Prior art keywords
ceramic
graphene
blank
mobile phone
sintering
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201811037825.5A
Other languages
English (en)
Inventor
王利斌
徐斌
季璐
田万鸿
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
New Mstar Technology Ltd (shanghai)
Original Assignee
New Mstar Technology Ltd (shanghai)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by New Mstar Technology Ltd (shanghai) filed Critical New Mstar Technology Ltd (shanghai)
Priority to CN201811037825.5A priority Critical patent/CN110877979A/zh
Publication of CN110877979A publication Critical patent/CN110877979A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/48—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on zirconium or hafnium oxides, zirconates, zircon or hafnates
    • C04B35/486—Fine ceramics
    • C04B35/488—Composites
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M1/00—Substation equipment, e.g. for use by subscribers
    • H04M1/02—Constructional features of telephone sets
    • H04M1/0202—Portable telephone sets, e.g. cordless phones, mobile phones or bar type handsets
    • H04M1/026—Details of the structure or mounting of specific components
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3224—Rare earth oxide or oxide forming salts thereof, e.g. scandium oxide
    • C04B2235/3225—Yttrium oxide or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3231—Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3244—Zirconium oxides, zirconates, hafnium oxides, hafnates, or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/42—Non metallic elements added as constituents or additives, e.g. sulfur, phosphor, selenium or tellurium
    • C04B2235/422—Carbon
    • C04B2235/425—Graphite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/54—Particle size related information
    • C04B2235/5418—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof
    • C04B2235/5445—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof submicron sized, i.e. from 0,1 to 1 micron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/60—Aspects relating to the preparation, properties or mechanical treatment of green bodies or pre-forms
    • C04B2235/616—Liquid infiltration of green bodies or pre-forms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
    • C04B2235/656—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes characterised by specific heating conditions during heat treatment
    • C04B2235/6562—Heating rate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
    • C04B2235/66—Specific sintering techniques, e.g. centrifugal sintering
    • C04B2235/667—Sintering using wave energy, e.g. microwave sintering

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Abstract

本发明涉及手机领域，具体的说是一种可工业化生产的石墨烯结构陶瓷手机背板制备方法。由如下重量分数的原料制成：氧化锆%wt＞90%，氧化钇%wt＞4.5%，着色剂%wt3‑5%，其特征是所述制备方法包括如下步骤：S1，模压成型；S2，等静压均质化处理，得到初坯；S3将初胚放在微波炉中进行干燥处理；S4，进行近尺寸机械加工；S5，配置石墨烯悬浮液；S6，将陶瓷胚体浸入石墨烯悬浮液中，完成浸渍复合；S7，放入微波专用保温烧结砵中，做隔氧保护处理；S8，CNC精加工。本发明同现有技术相比，提升了结构陶瓷材料的性能，降低了原材料的采购成本，通过加工工艺的优化，提升整体产品的成品率和加工工效，降低加工成本。

Description

一种可工业化生产的石墨烯结构陶瓷手机背板制备方法
技术领域
本发明涉及手机领域，具体的说是一种可工业化生产的石墨烯结构陶瓷手机背板制备方法。
背景技术
智能手机是目前最为普遍的智能终端，在3G与4G时代，铝镁合金材料耐摔，质感和光泽好，且容易一体化成型和批量化生产，成为智能终端壳体的主流材料。随着5G时代的到来，由于5G通信采用3GHz以上的无线频谱，信号传输量更大，传输速度更快；由于金属壳体对信号屏蔽作用强，无法满足5G信号的传输要求，也无法进行无线充电。无信号屏蔽的高强度高韧性结构陶瓷材料是未来5G智能终端壳体的首选主流材料。
壳体材料要求耐摔、耐磨，质感、光洁度佳，对材料力学性能要求很高。目前智能手机结构陶瓷壳体制备主体材料为微纳米级含3mol%氧化钇的四方多晶氧化锆（3Y-TZP），主要存在以下问题：（1）纳米级的粉体原材料目前受日本厂商专利生产技术的保护限制，均需进口，采购成本高昂，其烧结密度值可达6.08g/cm3，相对密度可达99.79%。（2）目前国内陶瓷粉体厂家可提供原材料多为微米级；工业大规模生产陶瓷结构件通常使用常压烧结技术。由于陶瓷粉体颗粒较大，其烧结活性不足，陶瓷材料烧结体基体内部有微气孔，易于产生各种缺陷，严重影响产品的实际强度和外观质量，造成产品成品率偏低，实际加工成品率仅为60%左右，造成加工成本高昂。目前业内采用微晶锆的工艺技术，引入特定的陶瓷颗粒，做复合配方，降低成品烧结温度；加入低温液相烧结成分，达到降低气孔率的目的。（3）色瓷成分的加入显著降低陶瓷本体的各项性能参数，彩色结构陶瓷背板较难开发，目前市场主流陶瓷手机背板仍然限于黑色和锆白色。（4）陶瓷背板的精细化加工集中在陶瓷材料结晶后的CNC阶段，加工难度大，加工成本高昂，亦是结构陶瓷手机背板成本价格高的主要因素。
目前结构陶瓷手机外壳仅用于高端手机，但随着未来5G网络的普及，智能手机功能化、色彩多样化的需求明显，有效降低手机壳体的制备成本，提高成品合格率显得尤其重要。
发明内容
本发明为克服现有技术的不足，制备一种以3mol%氧化钇为稳定剂的四方多晶氧化锆（3Y-TZP）结构陶瓷手机背板的新型工艺，以石墨烯改性结构陶瓷材料，提升结构陶瓷材料的整体性能，降低原材料的采购成本及加工成品的加工制造成本，提升产品的成品率；以创新工艺制备结构陶瓷手机背板，提高生产效率，全面降低产品的制造成本。
为实现上述目的，设计一种可工业化生产的石墨烯结构陶瓷手机背板制备方法，由如下重量分数的原料制成：氧化锆%wt＞90%，氧化钇%wt＞4.5%，着色剂%wt3-5%，其特征是所述制备方法包括如下步骤：S1，将符合上述成分构成的陶瓷造粒粉体氧化锆和氧化钇经过模压成型；S2，将成型的模型进行冷等静压均质化处理，得到初坯；S3将初胚放在微波炉中进行干燥处理，以排除粉体中的胶质，然后在保温砵中降至常温后取出；S4，经过排胶处理的胚体有一定的力学性能，可进行近尺寸机械加工；S5，配置石墨烯悬浮液，所述石墨烯悬浮液的浓度为0.1-5.0mg/ml，石墨烯颗粒平面尺寸为150-500nm，石墨烯原子层为1-8层；S6，将步骤S4结构陶瓷胚体浸入步骤S5调制的石墨烯悬浮液中，在压力浸渍设备中完成石墨烯悬浮液与结构陶瓷胚体的浸渍复合，其中浸渍压力为20-50MPa，保压时间为2-4分钟；S7，将步骤S6制备完成的手机背板胚体放入微波专用保温烧结砵中，做隔氧保护处理，将烧结砵放置于微波陶瓷高温烧结炉中，设置升温速率为4-15℃/min，微波烧结至陶瓷完全结晶化，烧成温度与陶瓷材料的结晶化温度一致，在排胶和高温烧结阶段可用微波装置对排放物进行高温焚烧，达到环保达标排放的处理效果；S8，CNC精加工，将步骤S7烧结完成的结构陶瓷手机背板结晶胚体用CNC进行表面和尺寸精细化加工，达到成品要求。
所述步骤S1中模压成型的成型压力为1.5-2吨/cm2，成型后胚体的密度为2.7-3.2g/cm3；所述模压成型可以采用浆注、3D打印和流延等其它成型方式代替。
所述步骤S2中，冷等静压均质化处理的压力为150MPa-250MPa。
所述步骤S3中初坯微波干燥处理的温度范围为600-900℃。
所述步骤S4中的机械加工包括根据陶瓷材料可预知的烧结后的收缩特性，对胚体材料进行3D、2D、开槽、开孔等近尺寸放大加工处理。
本发明同现有技术相比，提升了结构陶瓷材料的性能，降低了原材料的采购成本，通过加工工艺的优化，提升整体产品的成品率和加工工效，降低加工成本。
附图说明
图1为传统手机陶瓷壳体制备工艺图。
图2为本发明手机陶瓷壳体的制备工艺图。
具体实施方式
如图2所示，本发明使用时，由如下重量分数的原料制成：氧化锆%wt＞90%，氧化钇%wt＞4.5%，着色剂%wt3-5%，其特征是所述制备方法包括如下步骤：S1，将符合上述成分构成的陶瓷造粒粉体经过模压成型；S2，将成型的模型进行静压均质化处理，得到初坯；S3将初胚放在微波炉中进行干燥处理，以排除粉体中的胶质，然后在保温砵中降至常温后取出；S4，经过排胶处理的胚体有一定的力学性能，可进行近尺寸机械加工；S5，配置石墨烯悬浮液，所述石墨烯悬浮液的浓度为0.1-5.0mg/ml，石墨烯颗粒平面尺寸为150-500nm，石墨烯原子层为1-8层；S6，将步骤S4结构陶瓷胚体浸入步骤S5调制的石墨烯悬浮液中，在压力浸渍设备中完成石墨烯悬浮液与结构陶瓷胚体的浸渍复合，浸渍压力为20-50MPa，保压时间为2-4分钟；S7，将步骤S6制备完成的手机背板胚体放入微波专用保温烧结砵中，做隔氧保护处理，将烧结砵放置于微波陶瓷高温烧结炉中，设置升温速率为4-15℃/min，微波烧结至陶瓷完全结晶化，烧成温度与陶瓷材料的结晶化温度一致，在排胶和高温烧结阶段可用微波装置对排放物进行高温焚烧，达到环保达标排放的处理效果；S8，CNC精加工，将步骤S7烧结完成的结构陶瓷手机背板结晶胚体用CNC进行表面和尺寸精细化加工，达到成品要求。
所述步骤S1中模压成型的成型压力为1.5-2吨/cm2，成型后胚体的密度为2.7-3.2g/cm3；所述模压成型可以采用浆注、3D打印和流延等其它成型方式代替。
所述步骤S2中，冷等静压均质化处理的压力为150MPa-250MPa。
所述步骤S3中初坯微波干燥处理的温度范围为600-900℃。
所述步骤S4中的机械加工包括根据陶瓷材料可预知的烧结后的收缩特性，对胚体材料进行3D、2D、开槽、开孔等近尺寸放大加工处理。
实施例一：
选用3Y-TZP为原料粉体制备白色结构陶瓷手机背板，原材料成分ZrO2+Y2O3+HfO2＝99%，其它成分1%,中位粒径为250nm。
（1）粉体经过模压成型，成型压力为1.5吨/cm2，成型后的胚体密度为2.7g/cm3，亦可用浆注、3D打印和流延等其它成型方式；
（2）冷等静压均质化处理，等静压的压力为150MPa；
（3）将初胚放在微波炉中进行干燥处理，以排除粉体中的胶质，温度为900℃，在保温砵中降至常温后取出；
（4）根据陶瓷材料可预知的烧结后的收缩特性，对胚体材料进行3D、2D、开槽、开孔等近尺寸放大加工处理。
（5）石墨烯悬浮液的配置
购买石墨烯粉体配置石墨烯悬浮液，或稀释高浓度石墨烯浆料至浓度为1.4mg/ml的石墨烯悬浮液，石墨烯颗粒平面尺寸为500nm，石墨烯原子层为8层。
（6）压力浸渍结构陶瓷胚体
将第（4）步骤工艺加工处理的结构陶瓷胚体浸入第（5）工艺步骤调制的石墨烯悬浮液中，在压力浸渍设备中进行石墨烯悬浮液与结构陶瓷胚体的复合，浸渍压力为20MPa，保压时间为4分钟。
（7）微波烧结
将第（6）步骤制备完成的手机背板胚体放入微波专用保温烧结砵中，做隔氧保护处理，将烧结砵放置于微波陶瓷高温烧结炉中，设置升温速率为15℃/min，微波烧结至陶瓷完全结晶化，烧成温度为1500℃。在排胶和高温烧结阶段可用微波装置对排放物进行高温焚烧，达到环保达标排放的处理效果。
（8）CNC精加工
将第（7）步骤烧结完成的结构陶瓷手机背板结晶胚体用CNC进行表面和尺寸精细化加工，达到成品要求。
实施例二：
选用3Y-TZP加黑色着色剂为原料粉体制备黑色结构陶瓷手机背板，原材料成分ZrO2 +HfO2＝90%。Y2O3＝4.5%，黑色着色剂5%。
（1）粉体经过模压成型，成型压力为1.5吨/cm2，成型后的胚体密度为2.7g/cm3，亦可用浆注、3D打印和流延等其它成型方式；
（2）冷等静压均质化处理，等静压的压力为150MPa；
（3）将初胚放在微波炉中进行干燥处理，以排除粉体中的胶质，温度为600℃，在保温砵中降至常温后取出；
（4）根据陶瓷材料可预知的烧结后的收缩特性，对胚体材料进行3D、2D、开槽、开孔等近尺寸放大加工处理。
（5）石墨烯悬浮液的配置
购买石墨烯粉体配置石墨烯悬浮液，或稀释高浓度石墨烯浆料至浓度为0.6mg/ml的石墨烯悬浮液，石墨烯颗粒平面尺寸为200nm，石墨烯原子层为3层。
（6）压力浸渍结构陶瓷胚体
将第（4）步骤工艺加工处理的结构陶瓷胚体浸入第（5）工艺步骤调制的石墨烯悬浮液中，在压力浸渍设备中，进行石墨烯悬浮液与结构陶瓷胚体的复合，浸渍压力为20MPa，保压时间为4分钟。
（7）微波烧结
将第（6）步骤制备完成的手机背板胚体放入微波专用保温烧结砵中，做隔氧保护处理，将烧结砵放置于微波陶瓷高温烧结炉中，设置升温速率为7℃/min，微波烧结至陶瓷完全结晶化，烧成温度为1380℃。在排胶和高温烧结阶段可用微波装置对排放物进行高温焚烧，达到环保达标排放的处理效果。
（8）CNC精加工
将第（7）步骤烧结完成的结构陶瓷手机背板结晶胚体用CNC进行表面和尺寸精细化加工，达到成品要求。
实施例三：
选用3Y-TZP加粉色着色剂为原料粉体制备粉色结构陶瓷手机背板，原材料成分ZrO2 +HfO2＝91%。Y2O3=5%，粉色着色剂3%。
（1）粉体经过模压成型，成型压力为1.7吨/cm2，成型后的胚体密度为2.8g/cm3，亦可用浆注、3D打印和流延等其它成型方式；
（2）冷等静压均质化处理，等静压的压力为170MPa；
（3）将初胚放在微波炉中进行干燥处理，以排除粉体中的胶质，温度为700℃，在保温砵中降至常温后取出；
（4）根据陶瓷材料可预知的烧结后的收缩特性，对胚体材料进行3D、2D、开槽、开孔等近尺寸放大加工处理。
（5）石墨烯悬浮液的配置
购买石墨烯粉体配置石墨烯悬浮液，或稀释高浓度石墨烯浆料至浓度为1.0mg/ml的石墨烯悬浮液，石墨烯颗粒平面尺寸为300nm，石墨烯原子层为4层。
（6）压力浸渍结构陶瓷胚体
将第（4）步骤工艺加工处理的结构陶瓷胚体浸入第（5）工艺步骤调制的石墨烯悬浮液中，在压力浸渍设备中，进行石墨烯悬浮液与结构陶瓷胚体的复合，浸渍压力为40MPa，保压时间为4分钟。
（7）微波烧结
将第（6）步骤制备完成的手机背板胚体放入微波专用保温烧结砵中，做隔氧保护处理，将烧结砵放置于微波陶瓷高温烧结炉中，设置升温速率为8℃/min，微波烧结至陶瓷完全结晶化，烧成温度为1480℃。在排胶和高温烧结阶段可用微波装置对排放物进行高温焚烧，达到环保达标排放的处理效果。
（8）CNC精加工
将第（7）步骤烧结完成的结构陶瓷手机背板结晶胚体用CNC进行表面和尺寸精细化加工，达到成品要求。
实施例四：
选用3Y-TZP加蓝色着色剂为原料粉体制备蓝色结构陶瓷手机背板，原材料成分ZrO2 +HfO2＝90%。Y2O3＝4.5%，蓝色着色剂4.5%。
（1）粉体经过模压成型，成型压力为1.8吨/cm2，成型后的胚体密度为2.9g/cm3，亦可用浆注、3D打印和流延等其它成型方式；
（2）冷等静压均质化处理，等静压的压力为180MPa；
（3）将初胚放在微波炉中进行干燥处理，以排除粉体中的胶质，温度为800℃，在保温砵中降至常温后取出；
（4）根据陶瓷材料可预知的烧结后的收缩特性，对胚体材料进行3D、2D、开槽、开孔等近尺寸放大加工处理。
（5）石墨烯悬浮液的配置
购买石墨烯粉体配置石墨烯悬浮液，或稀释高浓度石墨烯浆料至浓度为1.8mg/ml的石墨烯悬浮液，石墨烯颗粒平面尺寸为350nm，石墨烯原子层为5层。
（6）压力浸渍结构陶瓷胚体
将第（4）步骤工艺加工处理的结构陶瓷胚体浸入第（5）工艺步骤调制的石墨烯悬浮液中，在压力浸渍设备中，进行石墨烯悬浮液与结构陶瓷胚体的复合，浸渍压力为35MPa，保压时间为4分钟。
（7）微波烧结
将第（6）步骤制备完成的手机背板胚体放入微波专用保温烧结砵中，做隔氧保护处理，将烧结砵放置于微波陶瓷高温烧结炉中，设置升温速率为10℃/min，微波烧结至陶瓷完全结晶化，烧成温度为1390℃℃。在排胶和高温烧结阶段可用微波装置对排放物进行高温焚烧，达到环保达标排放的处理效果。
（8）CNC精加工
将第（7）步骤烧结完成的结构陶瓷手机背板结晶胚体用CNC进行表面和尺寸精细化加工，达到成品要求。
实施例五：
选用3Y-TZP加黄色着色剂为原料粉体制备黄色结构陶瓷手机背板，原材料成分ZrO2 +HfO2＝91%。Y2O3＝5%，黄色着色剂3%。
（1）粉体经过模压成型，成型压力为1.9吨/cm2，成型后的胚体密度为3.0g/cm3，亦可用浆注、3D打印和流延等其它成型方式；
（2）冷等静压均质化处理，等静压的压力为190MPa；
（3）将初胚放在微波炉中进行干燥处理，以排除粉体中的胶质，温度为750℃，在保温砵中降至常温后取出；
（4）根据陶瓷材料可预知的烧结后的收缩特性，对胚体材料进行3D、2D、开槽、开孔等近尺寸放大加工处理。
（5）石墨烯悬浮液的配置
购买石墨烯粉体配置石墨烯悬浮液，或稀释高浓度石墨烯浆料至浓度为1.2mg/ml的石墨烯悬浮液，石墨烯颗粒平面尺寸为400nm，石墨烯原子层为6层。
（6）压力浸渍结构陶瓷胚体
将第（4）步骤工艺加工处理的结构陶瓷胚体浸入第（5）工艺步骤调制的石墨烯悬浮液中，在压力浸渍设备中，进行石墨烯悬浮液与结构陶瓷胚体的复合，浸渍压力为35MPa，保压时间为4分钟。
（7）微波烧结
将第（6）步骤制备完成的手机背板胚体放入微波专用保温烧结砵中，做隔氧保护处理，将烧结砵放置于微波陶瓷高温烧结炉中，设置升温速率为12℃/min，微波烧结至陶瓷完全结晶化，烧成温度为1480℃。在排胶和高温烧结阶段可用微波装置对排放物进行高温焚烧，达到环保达标排放的处理效果。
（8）CNC精加工
将第（7）步骤烧结完成的结构陶瓷手机背板结晶胚体用CNC进行表面和尺寸精细化加工，达到成品要求。

Claims (5)

1.一种可工业化生产的石墨烯结构陶瓷手机背板制备方法，由如下重量分数的原料制成：氧化锆%wt＞90%，氧化钇%wt＞4.5%，着色剂%wt3-5%，其特征是所述制备方法包括如下步骤：S1，将符合上述成分构成的陶瓷造粒粉体氧化锆和氧化钇经过模压成型；S2，将成型的模型进行冷等静压均质化处理，得到初坯；S3将初胚放在微波炉中进行干燥处理，以排除粉体中的胶质，然后在保温砵中降至常温后取出；S4，经过排胶处理的胚体有一定的力学性能，可进行近尺寸机械加工；S5，配置石墨烯悬浮液，所述石墨烯悬浮液的浓度为0.1-5.0mg/ml，石墨烯颗粒平面尺寸为150-500nm，石墨烯原子层为1-8层；S6，将步骤S4结构陶瓷胚体浸入步骤S5调制的石墨烯悬浮液中，在压力浸渍设备中完成石墨烯悬浮液与结构陶瓷胚体的浸渍复合，其中浸渍压力为20-50MPa，保压时间为2-4分钟；S7，将步骤S6制备完成的手机背板胚体放入微波专用保温烧结砵中，做隔氧保护处理，将烧结砵放置于微波陶瓷高温烧结炉中，设置升温速率为4-15℃/min，微波烧结至陶瓷完全结晶化，烧成温度与陶瓷材料的结晶化温度一致，在排胶和高温烧结阶段可用微波装置对排放物进行高温焚烧，达到环保达标排放的处理效果；S8，CNC精加工，将步骤S7烧结完成的结构陶瓷手机背板结晶胚体用CNC进行表面和尺寸精细化加工，达到成品要求。
2.根据权利要求1所述的一种可工业化生产的石墨烯结构陶瓷手机背板制备方法，其特征是：所述步骤S1中模压成型的成型压力为1.5-2吨/cm2，成型后胚体的密度为2.7-3.2g/cm3；所述模压成型可以采用浆注、3D打印和流延等其它成型方式代替。
3.根据权利要求1所述的一种可工业化生产的石墨烯结构陶瓷手机背板制备方法，其特征是：所述步骤S2中，冷等静压均质化处理的压力为150MPa-250MPa。
4.根据权利要求1所述的一种可工业化生产的石墨烯结构陶瓷手机背板制备方法，其特征是：所述步骤S3中初坯微波干燥处理的温度范围为600-900℃。
5.根据权利要求1所述的一种可工业化生产的石墨烯结构陶瓷手机背板制备方法，其特征是：所述步骤S4中的机械加工包括根据陶瓷材料可预知的烧结后的收缩特性，对胚体材料进行3D、2D、开槽、开孔等近尺寸放大加工处理。
CN201811037825.5A 2018-09-06 2018-09-06 一种可工业化生产的石墨烯结构陶瓷手机背板制备方法 Pending CN110877979A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811037825.5A CN110877979A (zh) 2018-09-06 2018-09-06 一种可工业化生产的石墨烯结构陶瓷手机背板制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811037825.5A CN110877979A (zh) 2018-09-06 2018-09-06 一种可工业化生产的石墨烯结构陶瓷手机背板制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110877979A true CN110877979A (zh) 2020-03-13

Family

ID=69727188

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811037825.5A Pending CN110877979A (zh) 2018-09-06 2018-09-06 一种可工业化生产的石墨烯结构陶瓷手机背板制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110877979A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023279800A1 (zh) * 2021-07-09 2023-01-12 Oppo广东移动通信有限公司 壳体及其制备方法和电子设备

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015107881A (ja) * 2013-11-26 2015-06-11 国立研究開発法人物質・材料研究機構 機械的信頼性の高い熱電ナノ複合材料及びその製造方法
CN107459349A (zh) * 2017-08-10 2017-12-12 王利斌 一种石墨烯陶瓷材料的制备方法
CN107673757A (zh) * 2017-09-22 2018-02-09 广东百工新材料科技有限公司 一种陶瓷手机后盖及其制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015107881A (ja) * 2013-11-26 2015-06-11 国立研究開発法人物質・材料研究機構 機械的信頼性の高い熱電ナノ複合材料及びその製造方法
CN107459349A (zh) * 2017-08-10 2017-12-12 王利斌 一种石墨烯陶瓷材料的制备方法
CN107673757A (zh) * 2017-09-22 2018-02-09 广东百工新材料科技有限公司 一种陶瓷手机后盖及其制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
付长璟: "《石墨烯的制备、结构及应用》", 30 June 2017, 哈尔滨工业大学出版社 *
尹邦跃: "《陶瓷核燃料工艺》", 31 January 2016, 哈尔滨工程大学出版社 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023279800A1 (zh) * 2021-07-09 2023-01-12 Oppo广东移动通信有限公司 壳体及其制备方法和电子设备

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106866140B (zh) 一种彩色陶瓷手机外壳的制造方法
KR102590782B1 (ko) 핸드폰 후면 패널에 사용되는 질화규소 세라믹 재료 및 그 제조방법
CN108640678B (zh) 黑色氧化锆陶瓷材料及黑色氧化锆陶瓷的制备方法与制品
CN105541324B (zh) 手机外壳的制备方法
WO2019237692A1 (zh) 一种多色氧化锆陶瓷片及其制备方法和应用
CN105481364B (zh) 陶瓷表壳的制备方法
CN107673757A (zh) 一种陶瓷手机后盖及其制备方法
CN107555989A (zh) 一种黑色氧化锆陶瓷及其制备方法
CN105669191A (zh) 一种黑色氧化锆陶瓷及其制备方法
CN107285765A (zh) 一种彩色四方多晶氧化锆陶瓷的制备方法
CN102947245A (zh) 氧化铝基不透明陶瓷
CN110655401A (zh) 氧化锆陶瓷材料、氧化锆陶瓷结构件及其制备方法
CN113292320A (zh) 一种多孔陶瓷注塑成型方法及制品
CN110436921A (zh) 陶瓷制品及其制备方法和电子设备
CN112778799A (zh) 一种紫色陶瓷色料粉粒及其制备方法、制得的紫色氧化锆陶瓷
CN110877979A (zh) 一种可工业化生产的石墨烯结构陶瓷手机背板制备方法
CN102093038B (zh) 一种透明氧化铝陶瓷的制造方法及其应用
CN109608191B (zh) 一种高强度灰色氧化锆陶瓷及其制备方法
Zhai et al. Fabrication of Al2O3 ceramic cores with high porosity and high strength by vat photopolymerization 3D printing and sacrificial templating
CN102318135A (zh) 微波介质谐振器及其制造方法和微波介质双工器
JPH04193760A (ja) 着色透光性アルミナ焼結体及びその製造方法
CN1566021A (zh) 一种黑色氧化锆陶瓷的制造方法
JP2015054801A (ja) ジルコニア焼結体並びにその用途
CN106830931B (zh) 一种聚硅氮烷制备金色手机陶瓷外壳的方法
CN109608204A (zh) 一种高硬度Si3N4陶瓷天线罩高效精密加工制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200313