CN111704479A - 陶瓷基体的表面处理方法、陶瓷板材、壳体以及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及板材加工技术领域，具体公开了一种陶瓷基体的表面处理方法、陶瓷板材、壳体以及电子设备，该方法包括：在陶瓷基体的局部表面上形成可移除层；对陶瓷基体进行镀膜，以至少在可移除层背离陶瓷基体的一侧形成镀膜层；对镀膜后的陶瓷基体进行图案化处理，以至少在镀膜层背离陶瓷基体的一侧和/或陶瓷基体的局部表面形成图案；移除可移除层，以去除形成于可移除层背离陶瓷基体的一侧的镀膜层，得到陶瓷件。通过上述方式，本申请能够使陶瓷件的陶瓷质感更佳且外观效果更丰富。

Description

陶瓷基体的表面处理方法、陶瓷板材、壳体以及电子设备
技术领域
本申请涉及板材加工技术领域，特别是涉及陶瓷基体的表面处理方法、陶瓷板材、壳体以及电子设备。
背景技术
氧化锆陶瓷具有高强度、高光泽、高断裂韧性、优异的隔热性能以及耐高温性能等属性，而作为手机结构件被广泛地应用于后盖、中框等领域，从而受到了消费者的欢迎。为丰富电子设备的外观，常规设计是使用激光工艺直接在工件上添加立体图案。
然而，目前的激光工艺无法在丰富电子设备外观的同时，满足客户对工件的机械强度要求，同时，立体图案会影响工件表面的高光泽状态。
发明内容
本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
一方面，本申请提供了一种陶瓷基体的表面处理方法，该方法包括：在陶瓷基体的局部表面上形成可移除层；对陶瓷基体进行镀膜，以至少在可移除层背离陶瓷基体的一侧形成镀膜层；对镀膜后的陶瓷基体进行图案化处理，以至少在镀膜层背离陶瓷基体的一侧和/或陶瓷基体的局部表面形成图案；移除可移除层，以去除形成于可移除层背离陶瓷基体的一侧的镀膜层，得到陶瓷件。
另一方面，本申请提供了一种陶瓷板材，该陶瓷板材包括：陶瓷基体；以及镀膜层，设置于陶瓷基体的表面，其中，镀膜层背离陶瓷基体的一侧形成有立体图案；其中，立体图案包括连续交替分布的第一纹理和第二纹理，第一纹理具有第一厚度，第二纹理具有第二厚度，第一厚度小于第二厚度。
又一方面，本申请提供了一种壳体，该壳体的至少部分由陶瓷件形成，且陶瓷件由前述的表面处理方法获得，或者，壳体的至少部分由前述的陶瓷板材形成。
再一方面，本申请提供了一种电子设备，包括：如前述的壳体，壳体限定出容纳空间；主板以及存储器，主板以及存储器位于容纳空间内部；以及屏幕，屏幕设置在容纳空间中，且与主板相连。
本申请的有益效果是：区别于现有技术的情况，本申请在陶瓷基体表面上形成可移除层，并至少在可移除层上形成镀膜层，通过对镀膜层和/或陶瓷基体表面进行图案化处理以形成立体图案，而形成在可移除层上的镀膜层可在移除可移除层时一并去除，最终得到局部表面形成有立体图案的陶瓷基体，或者得到局部覆盖镀膜层且该镀膜层具有立体图案的陶瓷件。本申请通过对镀膜层或陶瓷基体的局部表面进行图案化处理，设计出明暗交替或者亚光对比的外观效果，同时，保留了陶瓷基体表面高光泽的外观效果。此外，本申请利用镀膜层实现多种颜色的外观效果，由于是在镀膜层处形成了立体图案，因此，不会影响陶瓷基体本身的机械强度，从而使陶瓷件的机械强度更好、陶瓷质感更佳且外观效果更丰富。
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。其中：
图1是本申请陶瓷基体的表面处理方法一实施例的流程示意图；
图2是图1中步骤S103的流程示意图；
图3是图1中步骤S101的流程示意图；
图4是图1中步骤S102的流程示意图；
图5是本申请陶瓷基体的表面处理方法另一实施例的流程示意图；
图6是图1中各个步骤的工件的俯视结构示意图；
图7是图1中各个步骤的工件的截面结构示意图；
图8是图1中各个步骤的工件的另一截面结构示意图；
图9是本申请陶瓷板材一实施例的结构示意图；
图10是本申请陶瓷件一实施例的结构示意图；
图11是本申请陶瓷板材另一实施例的局部结构示意图；
图12是本申请电子设备一实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
由于作为电子设备的工件的厚度比较薄(一般为0.4毫米左右)，而且陶瓷属于脆性材料，所以若在工件表面镭雕的立体图案的深度比较深，会很容易导致陶瓷表面破碎，大大降低加工良率。发明人发现目前常用于激光镭雕的紫外激光和绿光激光所镭雕的纹理的深度都会大于0.1毫米，并不适用于在工件的表面镭雕立体图案；进一步地，发明人虽然发现可以采用CNC在工件表面加工深度比较浅的立体图案，但是CNC加工过程中极易造成表面破碎等情况，所以CNC依然不适于在工件表面加工立体图案。
为解决上述技术问题，在本申请的一个方面，本申请提出了一种陶瓷基体的表面处理方法。根据本申请的一些示例，参考图1和图6-8，该方法包括：
步骤S101：在陶瓷基体10的局部表面上形成可移除层20。
此步骤可参考图6的(a)、图7的(a')和图8的(a″)，陶瓷基体10的具体陶瓷种类没有特殊要求，本领域技术人员可以根据实际情况灵活选择。在一些实施例中，陶瓷基体10的材料包括ZrO2(二氧化锆)、Y2O3(三氧化二钇)、TiO2(二氧化钛)、Al2O3(氧化铝)、掺杂ZrO2、掺杂Y2O3、掺杂TiO2及掺杂Al2O3中的至少一种。其中，掺杂ZrO2、掺杂Y2O3、掺杂TiO2及掺杂Al2O3中掺杂的物质为金属离子。掺杂的金属离子例如可以为Sr(锶)离子、Ba(钡)离子、Yb(镱)离子、Nb(铌)离子、Pb(铅)离子、Bi(铋)离子等中的至少一种。需要说明的是，陶瓷材料不限于上述指出的材料，也可以为其他陶瓷材料，可以根据需要进行设置。
通过空气喷涂、丝网印刷或胶头移印等作业方式在陶瓷基体10的局部表面涂覆可移除油墨，以形成可移除层20。可移除油墨可以为耐酸油墨，在之后的步骤S104中可利用碱性去除剂去除可移除层20。可移除油墨也可以为热水溶解型油墨，在之后的步骤S104中可将可移除层20浸入水中使其溶解并通过清洗去除，其中水温为60℃～95℃，浸泡时间为10分钟～60分钟。
步骤S102：对陶瓷基体10进行镀膜，以至少在可移除层20背离陶瓷基体10的一侧形成镀膜层30。
具体地，可以在可移除层20背离陶瓷基体10的一侧以及未形成有可移除层20的陶瓷基体10的裸露表面上形成镀膜层30。此步骤可参考图6的(b)、图7的(b')和图8的(b″)。形成镀膜层30的方式为化学气相沉积(Chemical Vapour Deposition，CVD)或物理气相沉积(Physical Vapour Deposition，PVD)，具体可以根据形成镀膜层30的具体材料进行相应地选择。进一步地，PVD为真空蒸镀、溅射镀膜或者离子镀。CVD为等离子体增强化学的气相沉积法(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition，PECVD)或者真空化学气相沉积。
步骤S103：对镀膜后的陶瓷基体10进行图案化处理，以至少在镀膜层30背离陶瓷基体10的一侧和/或陶瓷基体10的局部表面上形成图案。
此步骤可参考图6的(c)、图7的(c')以及图8的(c″)，具体地，可以采用电脑编程设计好陶瓷基体10的局部表面和/或镀膜层30上的图案，然后使用激光镭射系统在陶瓷基体10的局部表面和/或镀膜层30背离陶瓷基体10的一侧进行激光镭射，以形成凸起和/或凹陷的立体图案，进而得到预制件。由于凸起的存在，用户从预制件的外表面看镀膜层30时，立体图案与预制件外表面其他部分的视觉差大，对比强烈，可以突出立体图案的外观效果，具有显著的立体效果，整体视觉效果优异。
在其他实施例中，也可以通过化学蚀刻的方式对镀膜层30进行图案化处理。
步骤S104：移除可移除层20，以去除形成于可移除层20背离陶瓷基体10的一侧的镀膜层30，得到陶瓷件100。
此步骤可参考图6的(d)、图7的(d')以及图8的(d″)，，可以在对镀膜层30进行图案化处理之后，去除可移除层20，以使得原来被可移除层20遮盖的陶瓷基体10裸露出来，使得陶瓷基体10的部分外表面上形成一部分具有立体图案的镀膜层30，或者，陶瓷基体10的部分外表面上形成立体图案。
对可移除层20施加剥除力时，可避免撕裂可移除层20，从而方便整体剥除可移除层20。或者，可将陶瓷基体10放置在清洗液中进行浸泡清洗，清洗液的选择具体根据油墨的材料决定，在此不做限定。需要注意的是，清洗液在快速清洗油墨的同时，须不伤害镀膜层30。
通过上述方式，本申请实施例在陶瓷基体10的表面上形成可移除层20，并至少在可移除层20上形成镀膜层30，通过对镀膜层30和/或陶瓷基体10表面进行图案化处理以形成立体图案，而形成在可移除层20上的镀膜层30可在移除可移除层20时一并去除，最终得到局部表面形成有立体图案的陶瓷基体10，或者得到局部覆盖镀膜层30且该镀膜层30具有立体图案的陶瓷件100。本申请通过对镀膜层30或陶瓷基体10的局部表面进行图案化处理，设计出明暗交替或者亚光对比的外观效果，同时，保留了陶瓷基体10表面高光泽的外观效果。此外，本申请利用镀膜层30实现多种颜色的外观效果，由于是在镀膜层30处形成了立体图案，因此，不会影响陶瓷基体10本身的机械强度，从而使陶瓷件100的机械强度更好、陶瓷质感更佳且外观效果更丰富。
如图7的(d')所示，上述实施例中，该图案包括连续交替分布的第一纹理301A、301B和第二纹理302。其中，第一纹理301A、301B具有第一厚度，第二纹理302具有第二厚度，第一厚度小于第二厚度。当第二纹理302可以为未被镭射的区域时，该第二厚度即为镀膜层30的初始厚度。其中，镀膜层30的初始厚度可以为0.05-0.2毫米(例如0.05毫米、0.1毫米或0.2毫米)，第一厚度可以为0.001-0.15毫米(例如0.001毫米、0.1毫米或0.15毫米)，第二厚度可以为0.001-0.2毫米(例如0.001毫米、0.1毫米或0.2毫米)。
其中，第一纹理301A、301B与第二纹理302的宽度为0.01-2.0毫米(例如0.01毫米、0.5毫米或2.0毫米)。可以理解的是，间隔设置的第一纹理301A和第一纹理301B之间的线距即为第二纹理302的宽度。优选地，第一纹理301A和第一纹理301B之间的线距可以为0.05-0.30毫米(例如0.05毫米、0.1毫米或0.3毫米)。第一纹理301A、301B的宽度可以为0.02-0.20毫米(例如0.02毫米、0.1毫米或0.2毫米)。如此，通过图案化处理可获得上述设计尺寸的第一纹理301A、301B与第二纹理302，可使陶瓷件100表面的摩擦力更高，从而使陶瓷件100更不容易滑落。
在一实施例中，步骤S103包括：采用激光器对镀膜层30背离陶瓷基体10的一侧和/或陶瓷基体10的局部表面进行激光镭射处理。
具体地，将形成有镀膜层30的陶瓷基体10(以下称为“工件”)放置在激光平台固定的夹治具上，同时，使用真空吸附装置将工件吸附在平台表面，以确保立体图案加工的均匀性。可以将镀膜层30背离陶瓷基体10的一侧或陶瓷基体10的局部表面浸泡在低碱性溶液中，以去除油脂，其中，低碱性清洗液一般pH值为9～12，除油脂效率较高，对设备腐蚀较小，对工件表面状态破坏小，可在低温和中温下使用。而低碱性清洗剂主要由无机低碱性助剂、表面活性剂、消泡剂等组成；其中，无机型助剂主要为硅酸钠、三聚磷酸钠、磷酸钠或碳酸钠等，其作用在于提供一定的碱度，有利于分散悬浮，并可防止脱下来的油脂重新吸附在工件表面；表面活性剂主要采用非离子型与阴离子型，聚氯乙烯类和磺酸盐型，在除油脂过程中起主要的作用。
在镭雕前，二氧化碳激光器需要预热，以保证稳定运行，进而确保纹理加工的均匀性，避免纹理缺陷或者陶瓷表面的颜色不均匀；在镭雕时，将工件放置在激光器平台固定的夹治具上，同时使用真空吸附装置将工件吸附在激光器平台表面，以确保纹理加工的均匀性，避免纹理缺陷或者陶瓷表面的颜色不均匀，二氧化碳激光器发射出激光，并从二氧化碳激光器的激光头出射激光(激光器的光纤波长为1055-1064纳米)，激光依次经过扫描振镜和聚焦透镜照射到工件的表面，并在工件的表面上产生一定大小的圆形光斑。
此外，为保证工件颜色不改变，可以通惰性气体如氮气、氩气等；并根据设计的图案对陶瓷表面进行加工，加工参数涉及激光器功率、激光器速率、脉冲功率等。
进一步地，激光器的设定功率为3-45瓦，比如3瓦、5瓦、10瓦、15瓦、20瓦、25瓦、30瓦、35瓦、40瓦、45瓦。由此，可以得到适宜的激光加工速率；若加工功率小于10瓦，则加工速率较慢，加工效率较低；若加工功率大于45瓦，则加工速率太快，很容易是工件的表面发生破裂，而且高功率加工，也会使得工件受热严重，致使陶瓷会开裂。在一些实施例中，可以设定激光器的功率为5瓦～50瓦，加工功率系数为0％-30％，从而得到0瓦～15瓦的加工功率(加工功率为设定功率与加工功率系数的乘积)。
进一步地，激光器的加工速率为0.1-10毫米/秒，比如0.1毫米/秒、0.15毫米/秒、1.0毫米/秒、1.5毫米/秒、2.0毫米/秒、3毫米/秒、4毫米/秒、5毫米/秒、6毫米/秒、7毫米/秒、8毫米/秒、9毫米/秒、10毫米/秒。由此，激光镭雕的加工速率适宜，有利于得到纹理清晰、深度适宜的立体图案，而且可以有效保证工件在加工纹理的过程中不会发生破裂，进而提升加工效率和产率；若加工速率偏低，则会导致加工效率相对较差；若加工速率偏大，则加工功率就过大，导致工件受热严重，最终致使陶瓷基体10会开裂。
进一步地，激光器距离镀膜层30背离陶瓷基体10的一侧和/或陶瓷基体10的局部表面5-50厘米。比如5厘米、6厘米、7厘米、8厘米、9厘米、10厘米、11厘米、12厘米、13厘米、14厘米、15厘米、20厘米、25厘米、30厘米、40厘米、50厘米。由此，激光对焦准确；若激光器距离镀膜层30背离陶瓷基体10的一侧和/或陶瓷基体10的局部表面的垂直距离小于5厘米或大于50厘米，则会使得激光对焦相对不准，进而导致能量不集中，使得立体图案加工不良。
进一步地，激光器的光斑直径为5-30微米，比如5微米、10微米、15微米、20微米、25微米、30微米。由此，有利于制备更为美观精致的纹理图案；若光斑直径太小，则会使的纹理深度太浅，导致纹理痕迹不明显；若光斑直径太大，则会使得加工的纹理深度太深，纹理的线宽太宽，容易使的陶瓷壳体开裂。
进一步地，在镭雕过程中，激光器的脉冲重复频率为10-50千赫兹，比如10千赫兹、15千赫兹、20千赫兹、30千赫兹、40千赫兹、50千赫兹。由此，有利于纹理图案的加工。
通过计算机控制加工，从而在镀膜层30背离陶瓷基体10的一侧形成所需要的立体图案；对于工件的弧形区域，也可以使用夹治具使工件随着焦点转动而在弧面处进行加工；另外，因为在镭雕过程中，工件发热严重，为了避免陶瓷基体10开裂，需要在工件下方布置水冷或者风冷系统，以确保工件及时冷却避免开裂。
本实施例利用数控技术为基础，激光为加工媒介，陶瓷基体10表面的镀膜层30在激光的照射下瞬间的融化和气化，从而达到加工立体图案的目的。利用激光镭射技术，可将矢量的图文打印到镀膜层30上。激光功率的选择以表面效果为准，镀膜层30未被完全蚀刻掉，因此，激光镭射处理过的区域可以与未被激光镭射处理的区域的光滑面进行光亚对比。
参考图2，在一实施例中，步骤S103包括：
S131：在镀膜层30背离陶瓷基体10的一侧和/或陶瓷基体10的局部表面上进行掩膜制作。
S132：对掩膜上的预设曝光区域曝光，并显影除去掩膜上的预设未曝光区域，以留下掩膜上的预设曝光区域作为后续蚀刻步骤的保护掩膜。
S133：对镀膜层30和/或陶瓷基体10的局部表面进行蚀刻，以蚀刻掉部分对应于预设未曝光区域的镀膜层30和/或陶瓷基体10的局部表面。
具体地，可以将设计好形状的掩膜覆盖在镀膜层30背离陶瓷基体10的一侧主表面，掩膜采用耐磨损、耐腐蚀材料制备而成，将覆盖有掩膜的镀膜层30放于酸性溶液中进行浸泡蚀刻，蚀刻温度为室温至300℃，蚀刻时间为5分钟至10小时，以形成凸起和/或凹陷。对蚀刻后的陶瓷材料制品进行超声清洗，然后去除掩膜，进而得到预制件。
其中，酸性溶液为HF酸、硫酸、硝酸中至少一种，掩膜可以采用PTFE膜或虫胶膜制备而成。
参考图3，在一实施例中，步骤S101包括：
S111：遮蔽陶瓷基体10的非涂布区域。
非涂布区域可以依据客户要求进行设计，陶瓷基体10的非涂布区域采用密封胶带封装，避免喷涂的可移除油墨污染陶瓷基体10的非涂布区域，陶瓷基体10的开孔位置也可以采用塞具或者胶带进行密闭，防止可移除油墨污染。
S112：在陶瓷基体10的局部表面上涂覆可移除油墨，以形成可移除层20。
进一步地，步骤S122包括：采用喷涂工艺在陶瓷基体10的局部表面涂覆可移除油墨。
其中，喷涂工艺的条件为：可移除油墨的粘度为4-20帕·秒，喷枪距离陶瓷基体10的距离为5-20厘米，陶瓷基体10的自转角速度为5-80度/秒，喷涂时的喷涂速度为200-800毫米/秒，供墨气压为50-400帕，雾化气压为100-500帕，喷出气压为100-600帕。
S113：对可移除层20进行烘烤，以消除可移除层20的流动性。
其中，对可移除层20进行的烘烤温度为60-90℃，烘烤时间为5-20分钟。
上述实施例中，可移除层20的厚度为8-15微米。
在一实施例中，对陶瓷基体10进行镀膜的方式为PVD。采用PVD能够得到致密度较高的镀膜层30，使得镀膜层30具有较高的隔热效果和较优的机械性能，以增强镀膜层30的机械强度。并且，PVD的沉积温度较低，能够避免高温对陶瓷基体10的影响。其中，PVD为真空蒸镀、溅射镀膜或者离子镀。具体地，参考图4，步骤S102包括：
S121：对陶瓷基体10进行预处理。
具体地，可以依次使用去油洗液、有机溶剂和超声波去离子水清洗陶瓷基体10，并在清洗后人工擦拭并迅速干燥吹干，再装入真空炉体。
S122：把预处理后的陶瓷基体10放入真空炉体中，抽真空加热，然后充入氩气进行辉光放电清洗。
具体地，真空炉体加热至80～100℃，10～20分钟，然后在2～5×10-3帕的真空度下抽真空30～40分钟，使陶瓷基体10表面杂质气体释放，并通过抽真空排出，避免在镀膜过程中释放而影响镀膜层30的纯度，影响镀膜层30结合力及耐磨性。继续通入氩气并开启脉冲偏压电源进行辉光清洗基底膜片，辉光放电清洗结束。
S123：去除可移除层20背离陶瓷基体10的一侧的以及未形成有所述可移除层20的陶瓷基体10的裸露表面上的氧化层，以便形成清洁表面。
具体地，辉光放电清洗结束后，向真空炉体中通入少量氩气，开启金属靶材，关闭靶材屏蔽罩，对可移除层20背离陶瓷基体10的一侧和陶瓷基体10的裸露表面进行去污处理，去除可移除层20背离陶瓷基体10的一侧和陶瓷基体10的裸露表面上的金属氧化物薄层，减小对镀膜层30的污染。
S124：对可移除层20的清洁表面和陶瓷基体10的清洁表面进行活化处理，以便形成活化表面。
具体地，关闭磁控靶材，开启弧靶电源，关闭屏蔽罩，开启吸极电源，高强度等离子体清洗可移除层20的清洁表面和陶瓷基体10的清洁表面，并活化可移除层20的清洁表面和陶瓷基体10的清洁表面的化学键，活化时间可以为5-10分钟。
S125：利用磁控离子溅射方法在可移除层20的活化表面和陶瓷基体10的活化表面上形成镀膜层30。
具体地，镀膜层30包括至少一层亚层，亚层中含有铬、钛、钒、铌、锆和铪中的至少一种，以及硅、氧和氮中的至少一种。沉积镀膜层的具体颜色可根据需要设计而定，每层亚层厚度通过沉积时间和测膜厚装置控制厚度，实现镀膜层30的精准沉积。优选地，亚层的材料可以选用可以形成浅黄、金黄、棕黄或黑色的TiN(氮化钛)，或者可以形成浅灰色、深灰色或黑色的TiC(碳化钛)。
进一步地，在本申请的一些实施例中，陶瓷基体10可以直接购买或者制备，陶瓷基体10的具体制备方法也没有特殊要求，本领域可以根据具体的陶瓷种类等实际需求灵活设计。下面根据本申请的一些具体实施例详细介绍一下陶瓷基体10的制备方法：
具体地，参考图5，在步骤S101之前，该方法还包括：
S105：制备陶瓷粗坯。其中，按质量百分比计，陶瓷粗坯中含有70-99％原料粉末以及1-30％粘结剂；
将原料粉末与粘结剂混合，然后进行注射成型、流延、或干压成型，即可得到该陶瓷生坯，其中，陶瓷的原料粉可使用氧化铝粉末、氧化锆粉末或氮化锆粉末及其混合物且粉末纯度在99.99％以上，粘结剂可以使用石蜡、聚乙二醇、硬脂酸、邻苯二甲酸二辛脂、聚乙烯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲醛中的至少一种，并且，以原料粉末与粘结剂的总重量为基准，原料粉末的含量可以为70～99wt％，粘结剂含量为1～30wt％。
S106：对陶瓷粗坯进行排胶处理，排胶处理的温度为300-900℃，排胶处理的时间为0.5-4小时。
然后，将工件放到排胶箱中排胶或脱脂，排胶温度为300～900℃，时间控制在0.5～4小时，排胶或脱脂后工件无扭曲变形、无开裂、无异色等问题。
S107：对陶瓷粗坯进行成型处理以及烧结处理，以形成陶瓷毛坯。
将排胶后的坯体放入烧结炉中，在还原或者氧化或者惰性气氛中进行烧结，且烧结温度大于1200℃，烧结时间为0.5-10小时。
S108：对陶瓷毛坯的部分区域进行切割处理，以得到陶瓷基体10。
最后，CNC加工、打磨抛光、全检，制备出陶瓷基体10。
在本申请的另一个方面，如图10所示，本申请提出了一种陶瓷件100，陶瓷件100可以采用上述实施例中的陶瓷基体的表面处理方法制备得到。
陶瓷件100包括陶瓷基体10，陶瓷基体10的局部表面形成有立体图案，其中，立体图案包括连续交替分布的第一纹理201A、201B和第二纹理202，第一纹理201A、201B具有第一厚度，第二纹理202具有第二厚度，第一厚度小于第二厚度。其中，第一厚度可以为0.001-0.15毫米，第二厚度可以为0.001-0.2毫米。第一纹理201A、201B与第二纹理202的宽度为0.01-2.0毫米。可以理解的是，间隔设置的第一纹理201A、201B和第一纹理201A、201B之间的线距即为第二纹理202的宽度。优选地，第一纹理201A、201B和第一纹理201A、201B之间的线距可以为0.05-0.30毫米。第一纹理201A、201B的宽度可以为0.02-0.20毫米。如此，通过图案化处理可获得上述设计尺寸的第一纹理201A、201B与第二纹理202，可使陶瓷件100表面的摩擦力更高，从而使陶瓷件100更不容易滑落。
在本申请的又一个方面，如图9所示，本申请提出了一种陶瓷板材200，陶瓷板材200可以采用上述实施例中的陶瓷基体的表面处理方法制备得到。参考图8，陶瓷板材200包括陶瓷基体10以及镀膜层30，镀膜层30设置于陶瓷基体10的表面。其中，镀膜层30背离陶瓷基体10的一侧形成有立体图案，其中，立体图案包括连续交替分布的第一纹理301A、301B和第二纹理302，第一纹理301A、301B具有第一厚度，第二纹理302具有第二厚度，第一厚度小于第二厚度。
当第二纹理302可以为未被镭射的区域时，该第二厚度即为镀膜层30的原始厚度。
其中，陶瓷基体10的厚度为0.1-0.4毫米，其中，镀膜层30的初始厚度可以为0.05-0.2毫米，第一厚度可以为0.001-0.15毫米，第二厚度可以为0.001-0.2毫米。第一纹理301A、301B与第二纹理302的宽度为0.01-2.0毫米。可以理解的是，间隔设置的第一纹理301A和第一纹理301B之间的线距即为第二纹理302的宽度，优选地，第一纹理301A和第一纹理301B之间的线距(即第二纹理302的宽度)可以为0.05-0.30毫米。第一纹理301A、301B的宽度可以为0.02-0.20毫米。如此，通过图案化处理可获得上述设计尺寸的第一纹理301A、301B与第二纹理302，可使陶瓷板材200表面的摩擦力更高，从而使陶瓷板材200更不容易滑落。
通过上述方式，本申请实施例在陶瓷基体10的表面上形成可移除层20，并至少在可移除层20上形成镀膜层30，通过对镀膜层30和/或陶瓷基体10表面进行图案化处理以形成立体图案，而形成在可移除层20上的镀膜层30可在移除可移除层20时一并去除，最终得到局部表面形成有立体图案的陶瓷基体10，或者得到局部覆盖镀膜层30且该镀膜层30具有立体图案的陶瓷件100。本申请通过对镀膜层30或陶瓷基体10的局部表面进行图案化处理，设计出明暗交替或者亚光对比的外观效果，同时，保留了陶瓷基体10表面高光泽的外观效果。此外，本申请利用镀膜层30实现多种颜色的外观效果，由于是在镀膜层30处形成了立体图案，因此，不会影响陶瓷基体10本身的机械强度，从而使陶瓷件100的机械强度更好、陶瓷质感更佳且外观效果更丰富。
参考图11，在一实施例中，镀膜层30包括至少一层亚层31，亚层31中含有铬、钛、钒、铌、锆和铪中的至少一种，以及硅、氧和氮中的至少一种。
具体的，镀膜层30可以包括至少一个亚层31，每个亚层31又包括多个子亚层311，且每个亚层31中的子亚层311的数量、成分和层叠顺序均相同。由此，相对于单个亚层31，多个相同的亚层31层叠设置能够使得镀膜层30具有更好的硬度、致密性、耐腐蚀性和耐磨性，能够更好的满足电子设备1000壳体的使用要求。
可以理解，每个子亚层311的厚度为10～500纳米，具体的，多个子亚层311的厚度可以相同，也可以不同，例如，一些子亚层311的厚度可以为10～200纳米，另一些子亚层311的厚度可以为50～500纳米。更具体的，每个子亚层311的厚度可以为10纳米、50纳米、100纳米、150纳米、200纳米、250纳米、300纳米、350纳米、400纳米、450纳米、500纳米等等。由此，厚度合适，既具有较好的使用性能，同时能够使得壳体比较轻薄。
可以理解，亚层31中含有铬、钛、钒、铌、锆和铪中的至少一种，以及硅、氧和氮中的至少一种。由此，既能够与陶瓷基体10之间具有较大的结合力，且镀膜层30的硬度、耐磨性和耐腐蚀性较佳。另外，上述元素基本不会影响壳体的外观颜色，该壳体可以实现更加丰富多彩的颜色。
优选地，亚层31的材料可以选用可以形成浅黄、金黄、棕黄或黑色的TiN，或者可以形成浅灰色、深灰色或黑色的TiC。
本申请还提出了一种壳体。根据本申请的一些示例，该壳体的至少部分是由前述的陶瓷板材200，或者前述的表面处理方法所制备的陶瓷件100形成的。由此，该壳体具有前述的陶瓷板材200或前述的表面处理方法所制备的陶瓷件100所具有的全部特征以及优点，在此不再赘述。
在本申请的一些实施例中，壳体的中框、后盖、按键和摄像头支架中的至少之一是由前述的陶瓷板材200，或者前述的表面处理方法所制备的陶瓷件100形成的。如此，不仅壳体的中框和后盖可以由高强度、高光泽且高断裂韧性的陶瓷板材200或陶瓷件100形成，此外，壳体上的按键和摄像头支架也可以是由陶瓷板材200或陶瓷件100形成，从而使电子设备1000的壳体各个角度的外观效果都更佳。
在本申请的又一个方面，本申请提出了一种电子设备。根据本申请的一些示例，参考图12，该电子设备1000包括：壳体400、主板(图中未示出)以及存储器(图中未示出)、屏幕500，壳体400限定出容纳空间(图中未示出)，主板以及存储器位于容纳空间内部，屏幕500设置在容纳空间中，且与主板相连。由此，该电子设备1000的壳体400具有前述的壳体400所具有的全部特征以及优点，在此不再赘述。
根据本申请的实施例，该电子设备1000的具体类型不受特别的限制，具体例如手机、平板电脑、智能手表等，本领域技术人员可根据该电子设备1000的具体用途进行相应地选择，在此不再赘述。需要说明的是，该电子设备1000出了包括上述的壳体400和显示装置以外，还包括其他必要的部件和结构，以手机为例，具体例如处理器、存储器、电池、电路板、摄像头，等等，本领域技术人员可根据该电子设备1000的具体种类进行相应地设计和补充，在此不再赘述。
综上，根据本申请的实施例，本申请提出了一种电子设备1000，其壳体400的力学性能更高、陶瓷质感更佳且标识更清晰，从而使电子设备1000的市场竞争力更高。本领域技术人员能够理解的是，前面针对电子设备1000的壳体400所描述的特征和优点，仍适用于该电子设备1000，在此不再赘述。
以下为具体实施例部分。
实施例1
本实施例的陶瓷件的表面处理过程如下：
(1)提供陶瓷基体，陶瓷基体的材料包括ZrO2，陶瓷基体的厚度为0.4毫米；
(2)在陶瓷基体的局部表面上形成可移除层，可移除层的材料为耐酸油墨，可移除层的厚度为8微米；
(3)采用PVD工艺在对陶瓷基体进行镀膜，以在可移除层背离陶瓷基体的一侧以及未形成有可移除层的陶瓷基体的裸露表面上形成镀膜层，其中镀膜层的材料为TiN，镀膜层的厚度为0.2毫米；
(4)采用激光镭射的方式对镀膜层进行图案化处理，以至少在镀膜层背离陶瓷基体的一侧主表面上形成立体图案，其中立体图案包括厚度为0.15毫米的第一纹理和厚度为0.2毫米的第二纹理，第一纹理的宽度为0.01毫米，第二纹理的宽度为2.0毫米。
(5)采用碱性去除剂移除可移除层，以去除形成于可移除层背离陶瓷基体的一侧的镀膜层，得到陶瓷件。
实施例2
对陶瓷件的表面处理过程的步骤与实施例1一致，其区别在于：镀膜层的材料为TiN，镀膜层的厚度为0.2毫米。立体图案包括厚度为0.001毫米的第一纹理和厚度为0.001毫米的第二纹理，第一纹理的宽度为0.02毫米，第二纹理的宽度为0.05毫米。
实施例3
对陶瓷件的表面处理过程的步骤与实施例1一致，其区别在于：镀膜层的材料为TiC。
实施例4
对陶瓷件的表面处理过程的步骤与实施例1一致，其区别在于：其区别在于：镀膜层的材料为TiC，镀膜层的厚度为0.2毫米。立体图案包括厚度为0.001毫米的第一纹理和厚度为0.001毫米的第二纹理，第一纹理的宽度为0.02毫米，第二纹理的宽度为0.05毫米。
测定实施例1～4的陶瓷件的抗冲击性能，其中，采用65g的钢球跌落撞击测试测定陶瓷件的抗冲击性能，具体地，钢球跌落高度为0.55m，分别以陶瓷件的四个角、四个边为撞击处，判定标准为：合格和不合格，合格表示没有直径为0.1mm以上的碎片脱落，不合格表示有直径为0.1mm以上的碎片脱落；
测定结果详见表1，表1表示的是实施例1～4的陶瓷件的抗冲击性能。
表1
序号 机械强度 测定结果
实施例1 钢球跌落高度≥55cm 合格
实施例2 钢球跌落高度≥55cm 合格
实施例3 钢球跌落高度≥55cm 合格
实施例4 钢球跌落高度≥55cm 合格
从表1可以看出，实施例1～4的陶瓷件的抗冲击性能均为合格，说明上述实施方式制备得到的陶瓷件具有较优的抗冲击性能。
通过上述方式，本申请实施例在陶瓷基体10的表面上形成可移除层20，并至少在可移除层20上形成镀膜层30，通过对镀膜层30和/或陶瓷基体10表面进行图案化处理以形成立体图案，而形成在可移除层20上的镀膜层30可在移除可移除层20时一并去除，最终得到局部表面形成有立体图案的陶瓷基体10，或者得到局部覆盖镀膜层30且该镀膜层30具有立体图案的陶瓷件100。本申请通过对镀膜层30或陶瓷基体10的局部表面进行图案化处理，设计出明暗交替或者亚光对比的外观效果，同时，保留了陶瓷基体10表面高光泽的外观效果。此外，本申请利用镀膜层30实现多种颜色的外观效果，由于是在镀膜层30处形成了立体图案，因此，不会影响陶瓷基体10本身的机械强度，从而使陶瓷件100的机械强度更好、陶瓷质感更佳且外观效果更丰富。
以上详细描述了本申请的实施方式，但是，本申请并不限于上述实施方式中的具体细节，在本申请的技术构思范围内，可以对本申请的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本申请的保护范围。另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。
在本说明书的描述中，参考术语“一个示例”、“一些示例”等的描述意指结合该示例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个示例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的示例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个示例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同示例或示例以及不同示例或示例的特征进行结合和组合。尽管上面已经示出和描述了本申请的示例，可以理解的是，上述示例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述示例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (18)

1.一种陶瓷基体的表面处理方法，其特征在于，包括：
在所述陶瓷基体的局部表面上形成可移除层；
对所述陶瓷基体进行镀膜，以至少在所述可移除层背离所述陶瓷基体的一侧形成镀膜层；
对镀膜后的所述陶瓷基体进行图案化处理，以至少在所述镀膜层背离所述陶瓷基体的一侧和/或所述陶瓷基体的局部表面形成图案；
移除所述可移除层，以去除形成于所述可移除层背离所述陶瓷基体的一侧的所述镀膜层，得到陶瓷件。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述立体图案包括连续交替分布的第一纹理和第二纹理；
其中，所述第一纹理具有第一厚度，所述第二纹理具有第二厚度，所述第一厚度小于所述第二厚度。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一纹理与所述第二纹理的宽度为0.01-2.0毫米。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对镀膜后的所述陶瓷基体进行图案化处理的步骤包括：
采用激光器对所述镀膜层背离所述陶瓷基体的一侧和/或所述陶瓷基体的局部表面进行激光镭射处理；
其中，所述激光器的光纤波长为1055-1064纳米，所述激光器的光斑直径为5-30微米，所述激光器的设定功率为5-20瓦，所述激光器的加工功率为所述设定功率的0％-30％，所述激光器的脉冲重复频率为10-50千赫兹，所述激光器的加工速率为0.1-10毫米/秒，所述激光器距离所述镀膜层背离所述陶瓷基体的一侧和/或所述陶瓷基体的局部表面5-50厘米。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述镀膜层进行图案化处理的步骤包括：
在所述镀膜层背离所述陶瓷基体的一侧和/或所述陶瓷基体的局部表面上进行掩膜制作；
对所述掩膜上的预设曝光区域曝光，并显影除去所述掩膜上的预设未曝光区域，以留下所述掩膜上的预设曝光区域作为后续蚀刻步骤的保护掩膜；
对所述镀膜层和/或所述陶瓷基体的局部表面进行蚀刻，以蚀刻掉部分对应于所述预设未曝光区域的所述镀膜层和/或所述陶瓷基体的局部表面。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述陶瓷基体的局部表面上形成可移除层的步骤包括：
遮蔽所述陶瓷基体的非涂布区域；
在所述陶瓷基体的局部表面上涂覆可移除油墨，以形成所述可移除层；
对所述可移除层进行烘烤，以消除所述可移除层的流动性。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述在所述陶瓷基体的局部表面上涂覆可移除油墨的步骤包括：采用喷涂工艺在所述陶瓷基体的局部表面涂覆所述可移除油墨。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述喷涂工艺的条件为：所述可移除油墨的粘度为4-20帕·秒，喷枪距离所述陶瓷基体的距离为5-20厘米，所述陶瓷基体的自转角速度为5-80度/秒，喷涂时的喷涂速度为200-800毫米/秒，供墨气压为50-400帕，雾化气压为100-500帕，喷出气压为100-600帕。
对所述可移除层进行的烘烤温度为60-90℃，烘烤时间为5-20分钟。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述可移除层的厚度为8-15微米。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述陶瓷基体进行镀膜的步骤包括：
对所述陶瓷基体进行预处理；
把预处理后的所述陶瓷基体放入真空炉体中，抽真空加热，然后充入氩气进行辉光放电清洗；
去除所述可移除层背离所述陶瓷基体的一侧的以及未形成有所述可移除层的所述陶瓷基体的裸露表面上的氧化层，以便形成清洁表面；
对所述可移除层的所述清洁表面和所述陶瓷基体的所述清洁表面进行活化处理，以便形成活化表面；
利用磁控离子溅射方法在所述可移除层的所述活化表面和所述陶瓷基体的所述活化表面上形成所述镀膜层。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述镀膜层包括至少一层亚层，所述亚层中含有铬、钛、钒、铌、锆和铪中的至少一种，以及硅、氧和氮中的至少一种。
12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述陶瓷基体的局部表面上形成可移除层的步骤之前，所述方法还包括：
制备陶瓷粗坯，其中，按质量百分比计，所述陶瓷粗坯中含有70-99％原料粉末以及1-30％粘结剂；
对所述陶瓷粗坯进行排胶处理，所述排胶处理的温度为300-900℃，所述排胶处理的时间为0.5-4小时；
对所述陶瓷粗坯进行成型处理以及烧结处理，以形成陶瓷毛坯；
对所述陶瓷毛坯的部分区域进行切割处理，以得到所述陶瓷基体。
13.一种陶瓷板材，其特征在于，包括：
陶瓷基体；以及
镀膜层，设置于所述陶瓷基体的表面，其中，所述镀膜层背离所述陶瓷基体的一侧形成有图案；
其中，所述图案包括连续交替分布的第一纹理和第二纹理，所述第一纹理具有第一厚度，所述第二纹理具有第二厚度，所述第一厚度小于所述第二厚度。
14.根据权利要求13所述的陶瓷板材，其特征在于，所述第一纹理与所述第二纹理的宽度为0.01-2.0毫米。
15.根据权利要求13所述的陶瓷板材，其特征在于，所述镀膜层包括至少一层亚层，所述亚层中含有铬、钛、钒、铌、锆和铪中的至少一种，以及硅、氧和氮中的至少一种。
16.一种壳体，其特征在于，所述壳体的至少部分由陶瓷件形成，且所述陶瓷件由权利要求1-12任一项所述的陶瓷基体的表面处理方法获得，或者，所述壳体的至少部分由权利要求13-15任一项所述的陶瓷板材形成。
17.根据权利要求16所述的壳体，其特征在于，所述壳体的中框、后盖、按键和摄像头支架中的至少之一是由所述陶瓷件形成的，或者，所述壳体的中框、后盖、按键和摄像头支架中的至少之一由所述陶瓷板材形成。
18.一种电子设备，其特征在于，包括：
如权利要求16所述的壳体，所述壳体限定出容纳空间；
主板以及存储器，所述主板以及存储器位于所述容纳空间内部；以及
屏幕，所述屏幕设置在所述容纳空间中，且与所述主板相连。
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