CN112702458B - 壳体及其制备方法和终端 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种壳体，包括壳体基材、设置于所述壳体基材上的陶瓷涂层，以及设置于所述壳体基材与所述陶瓷涂层之间的过渡层，所述过渡层包括第二底漆层，所述第二底漆层包括第二热固性树脂和无机陶瓷粉末，所述第二热固性树脂的耐热温度大于或等于200℃，所述壳体基材包括金属和/或塑胶。通过采用过渡层将陶瓷涂层结合在壳体基材表面，有效增加了陶瓷涂层与壳体基材之间的结合力，提升了结合可靠性，使得壳体兼具陶瓷外观、质感、优异的耐划伤性能和抗冲击、抗跌落性能。本发明实施例还提供了该壳体的制备方法和包含该壳体的终端。

Description

壳体及其制备方法和终端
技术领域
本发明实施例涉及终端壳体制备技术领域，特别是涉及壳体及其制备方法和终端。
背景技术
陶瓷手机中框或盖板由于具有优异的耐划伤性能和温婉如玉的手感，越来越受到消费者的亲睐。现有陶瓷手机中框或盖板的原料主要是锆基陶瓷体系。相比传统铝合金中框或盖板，锆基陶瓷由于自身硬度高且断裂韧性低，对CNC机床(Computerized NumericalControl Machine，计算机数字控制机床)的主轴、机身、刀具等要求很高，CNC加工时间长，良率也受限，最终导致陶瓷手机中框或盖板的整体加工成本居高不下；另外，由于锆基陶瓷的密度(5.6～5.9g/cm3)比铝合金的密度(2.7g/cm3)高，导致手机的整体重量偏重，影响消费者体验。
发明内容
鉴于此，本发明实施例提供一种壳体，其具有陶瓷质感，且重量较轻，加工成本低，以在一定程度上解决现有陶瓷手机中框或盖板成本高，重量偏重的问题。
具体地，本发明实施例第一方面提供一种壳体，包括壳体基材、设置于所述壳体基材上的陶瓷涂层，以及设置于所述壳体基材与所述陶瓷涂层之间的过渡层，所述过渡层包括第二底漆层，所述第二底漆层包括第二热固性树脂和无机陶瓷粉末，所述第二热固性树脂的耐热温度大于或等于200℃，所述壳体基材包括金属和/或塑胶。
本发明实施方式中，所述第二热固性树脂选自酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、环氧树脂、呋喃树脂、不饱和树脂、聚氨酯、聚酰亚胺、三聚氰胺树脂、有机硅树脂中的一种或多种。热固性树脂能够增强壳体基材与陶瓷涂层的结合。
本发明实施方式中，所述过渡层还包括设置于所述壳体基材和所述第二底漆层之间的第一底漆层，所述第一底漆层包括第一热固性树脂，所述第一热固性树脂的耐热温度大于或等于200℃。第一底漆层能够进一步增强壳体基材与陶瓷涂层的结合。
本发明实施方式中，所述第一热固性树脂选自酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、环氧树脂、呋喃树脂、不饱和树脂、聚氨酯、聚酰亚胺、三聚氰胺树脂、有机硅树脂中的一种或多种。
本发明实施方式中，所述第一底漆层包括有机硅树脂，所述第二底漆层包括环氧树脂。有机硅树脂与金属、塑胶等壳体基材具有较好的结合力，且耐热性能好。环氧树脂胶黏性较好，有利于提升与陶瓷涂层、第一底漆层的结合力。
本发明实施方式中，所述第二底漆层中，所述第二热固性树脂与所述无机陶瓷粉末的质量比为1:1-10。适合的质量配比能够更有效提升结合力，同时能保证第二底漆层的韧性和强度。
本发明实施方式中，所述无机陶瓷粉末包括氧化铝、氧化锆、氮化硅、氧化钛、氧化硅、碳化硅、氮化硼、碳化硼中的一种或多种。上述无机陶瓷粉末工业上易得。
本发明实施方式中，所述无机陶瓷粉末的粒径为2μm-30μm。
本发明实施方式中，所述第二底漆层的厚度为10μm-80μm。
本发明实施方式中，所述第一底漆层的厚度为1μm-10μm。
本发明实施方式中，所述陶瓷涂层的厚度为80μm-500μm。
本发明实施方式中，所述陶瓷涂层为以陶瓷粉末为原料，采用热喷涂工艺制备而成的纯陶瓷材料层。
本发明实施方式中，过渡层的设置可使得由壳体基材向陶瓷涂层的强度和硬度呈现梯度提升，减小或者消除层与层间突变的物性差异，最终提升喷涂陶瓷层可靠性能。为了更好地呈现梯度提升的效果，本发明实施方式中，所述第二底漆层中，靠近所述陶瓷涂层一侧的无机陶瓷粉末质量含量大于靠近所述壳体基材一侧的无机陶瓷粉末质量含量。
本发明实施方式中，所述第二底漆层中，自靠近所述壳体基材的一侧向靠近所述陶瓷涂层的一侧，所述无机陶瓷粉末的质量含量逐渐增加。
本发明实施方式中，所述陶瓷涂层采用封孔材料封孔，所述封孔材料包括硅树脂、环氧树脂、或树脂与硅颗粒的混合物、或树脂与二氧化硅的混合物。
本发明实施方式中，所述陶瓷涂层上还设置有防指纹膜层。
本发明实施例第一方面提供的壳体，通过在壳体基材和陶瓷涂层之间引入过渡层，有效增加了陶瓷涂层与壳体基材之间的结合力，提升了结合可靠性，使得壳体兼具陶瓷外观、质感、优异的耐划伤性能和较高的抗冲击、抗跌落性能。
第二方面，本发明实施例还提供了一种壳体的制备方法，包括以下步骤：
提供壳体基材，所述壳体基材包括金属和/或塑胶；
在所述壳体基材上制备第二底漆层，所述第二底漆层包括第二热固性树脂和无机陶瓷粉末，所述第二热固性树脂的耐热温度大于或等于200℃；
采用热喷涂工艺在所述第二底漆层上制备陶瓷涂层，得到所述壳体。
本发明实施方式中，所述在所述壳体基材上制备第二底漆层的具体操作为：将含有所述第二热固性树脂和所述无机陶瓷粉末的混合物涂覆在所述壳体基材上，固化后得到所述第二底漆层。
本发明实施方式中，在所述壳体基材上制备第二底漆层之前，先在所述壳体基材上制备第一底漆层，再在所述第一底漆层上制备第二底漆层，所述第一底漆层包括第一热固性树脂，所述第一热固性树脂的耐热温度大于或等于200℃。
本发明实施方式中，所述在所述壳体基材上制备第一底漆层的具体操作为：将含有第一热固性树脂的浆料或含有第一热固性树脂单体的浆料涂覆在所述壳体基材上，静置固化后得到所述第一底漆层。
本发明实施例第二方面提供的制备方法，工艺简单，易操作。
本发明实施例还提供一种终端，包括终端壳体和位于所述终端壳体内的主板，所述终端壳体包括本发明第一方面所述的壳体，所述壳体设置所述陶瓷涂层的一侧朝向所述终端外部以作为终端的外观面。可以理解地，所述终端壳体是指设置在终端外侧，用于保护终端内部元件，使用者可直接看到和接触到的外观结构件。例如，终端壳体可以是包括位于所述终端前侧的前盖、也可以是包括位于所述终端后侧的后盖，还可以是包括位于前盖和后盖之间的中框，其中，前盖、后盖、中框中的任意一者或多者为本发明实施例第一方面所述的壳体。
本发明实施例提供的终端，其壳体具有陶瓷质感和高耐磨性，且陶瓷涂层与壳体基材结合可靠性高，相比使用纯陶瓷壳体的终端，本发明实施例终端具有更高的抗跌落性能，而且成本更低，有利于提升终端产品的市场竞争力。
附图说明
图1为本发明实施例提供的手机的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的手机前盖、中框、后盖的结构示意图；
图3为本发明一实施例提供的壳体的截面示意图；
图4为本发明另一实施例提供的壳体的截面示意图；
图5为本发明另一实施例提供的壳体的截面示意图；
图6为本发明一实施例提供的壳体的制备工艺流程示意图；
图7为本发明另一实施例提供的壳体的制备工艺流程示意图；
图8和图9为本发明一实施例提供的手机中框的制备工艺流程示意图；
图10为本发明实施例中铝合金手机中框外观面喷涂陶瓷涂层的过程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例进行说明。
本发明实施例提供一种终端，该终端可以是手机，也可以是平板电脑、笔记本、便携机、智能穿戴产品等电子产品。
以手机为例，图1为本发明实施例提供的手机100的结构示意图，手机100包括组装在手机外侧的壳体11，以及位于壳体11内部的主板和电池等部件。壳体11是用于保护手机内部元件，使用者可直接看到和接触到的外观结构件。如图2所示，壳体11具体可以包括组装在手机前侧(即显示屏一侧)的前盖12，也可以包括组装在后侧的后盖13，在本发明一些实施方式中，壳体11还可以是包括位于前盖12和后盖13之间的中框14，中框14用于承载主板、电池等部件。
如图3所示，本发明实施方式中，壳体11包括壳体基材111、设置于壳体基材111上的过渡层112、以及设置于过渡层112上的陶瓷涂层113。其中，壳体基材111可以是金属和/或塑胶。
本发明实施例将金属和/或塑胶作为壳体基材，并在壳体基材上结合陶瓷涂层，可以使得壳体在满足陶瓷外观质感及优异耐磨耐划伤性能的同时，减轻重量，降低成本。而通过在壳体基材与陶瓷涂层之间引入过渡层，增强了壳体基材与陶瓷涂层两者之间的结合力，解决了陶瓷涂层直接设置在金属基材，尤其是塑胶基材上结合力较差导致陶瓷涂层易脱落的问题，提升了壳体产品可靠性。
本发明一些实施方式中，过渡层112可以是仅包括设置于壳体基材111上的第二底漆层1112。第二底漆层1112包括第二热固性树脂和无机陶瓷粉末。为了适应后续陶瓷涂层的制备工艺以及保证壳体的耐热性能，第二热固性树脂的耐热温度需要满足大于或等于200℃。其中，耐热温度，是指热固性树脂开始分解或碳化前的温度，即在分解碳化前能承受的最高温度。第二底漆层的树脂材料与金属、塑胶基材具有较好的结合力，与陶瓷涂层也具有较好结合力，而无机陶瓷粉末的加入，可以使得第二底漆层的强度和硬度提升，物性方面更加接近陶瓷涂层。而第二底漆层的物性越接近陶瓷涂层，与陶瓷涂层的结合界面越稳定，结合更好，最终使得陶瓷涂层结合力、抗跌落冲击、耐磨损和耐划伤性能更好。
本发明另一些实施方式中，过渡层112也可包括依次层叠设置于壳体基材111上的第一底漆层1111和第二底漆层1112，其中，第一底漆层1111包括第一热固性树脂，为了适应后续陶瓷涂层的制备工艺以及保证壳体的耐热性能，第一热固性树脂的耐热温度也需要满足大于或等于200℃。第一底漆层的树脂材料与金属、塑胶等壳体基材具有较好的结合力，第一底漆层的引入可进一步加强壳体基材与陶瓷涂层之间的结合。第一底漆层的第一热固性树脂与第二底漆层的第二热固性树脂可以相同，也可以不同。在两底漆层的协同作用下，使得过渡层在保证壳体基材与陶瓷涂层两者之间的结合力的同时，能够进一步提升壳体的抗跌落性能。
本发明实施方式中，第一底漆层1111中的第一热固性树脂可以是酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、环氧树脂、呋喃树脂、不饱和树脂、聚氨酯、聚酰亚胺、三聚氰胺树脂、有机硅树脂中的一种或多种。其中，有机硅树脂与金属、塑胶等壳体基材均具有较好的结合力，且耐热性能好，耐热温度可达500℃。本发明一实施方式中，第一底漆层1111包括有机硅树脂和其他热固性树脂，有机硅树脂的质量含量大于或等于50％。本发明另一实施方式中，第一底漆层1111也可以仅由有机硅树脂构成。有机硅树脂是一种具有高度交联结构的热固性聚硅氧烷聚合物，兼具有机树脂及无机材料的双重特性，能提升第一底漆层与基材、及第二底漆层的结合。有机硅树脂的具体选择不限，例如可以是聚烷基有机硅树脂、聚芳基有机硅树脂、聚烷基芳基有机硅树脂三大类。其中，聚烷基有机硅树脂(如聚甲基硅树脂)耐热性更高，在真空中加热550℃或在氢气流中加热至500℃也不会破坏。
在本发明一些实施方式中，第一底漆层1111的厚度可以是1μm-10μm；在本发明另一些实施方式中，第一底漆层的厚度可以是2μm-8μm；在其他一些实施方式中，第一底漆层的厚度还可以是4μm-6μm。适合的第一底漆层厚度能够在壳体基材和第二底漆层之间起到有效的衔接作用。厚度太薄无法与壳体基材形成有力结合。厚度太厚，则会增加壳体的厚度，而且对于采用有机硅树脂的第一底漆层，由于工艺限制，第一底漆层靠近壳体基材的一侧可能存在未反应完全的烷氧基硅烷小分子，影响第一底漆层与壳体基材的结合。因此在保证有效的结合力前提下，第一底漆层可尽量设置薄一些。
本发明实施方式中，第二底漆层1112中的第二热固性树脂可选自酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、环氧树脂、呋喃树脂、不饱和树脂、聚氨酯、聚酰亚胺、三聚氰胺树脂、有机硅树脂中的一种或多种。其中，环氧树脂胶黏性较好，有利于提升第二底漆层与第一底漆层、陶瓷涂层的结合力。本发明一实施方式中，第二底漆层1112包括环氧树脂和其他热固性树脂，环氧树脂占第二热固性树脂总质量的占比大于或等于50％。本发明另一实施方式中，第二底漆层1112中的第二热固性树脂仅包括环氧树脂。环氧树脂的具体种类不限，例如可以是缩水甘油醚类环氧树脂、缩水甘油胺类环氧树脂、缩水甘油酯类环氧树脂、线型脂肪族类环氧树脂、脂环族类环氧树脂。缩水甘油醚类环氧树脂例如可以是双酚A类环氧树脂，其中双酚A类环氧树脂应用广，可获得性好。
本发明一些实施方式中，第二底漆层1112中，无机陶瓷粉末的粒径可为2μm-30μm。在本发明另一些实施方式中，无机陶瓷粉末的粒径也可以是8μm-25μm；在其他一些实施方式中，无机陶瓷粉末的粒径还可以是10μm-20μm，具体可以是10μm、12μm、15μm、18μm、20μm。适合粒径的选择，可以保证涂层的均匀性，增强第二底漆层与陶瓷涂层的结合力。
本发明实施方式中，第二底漆层1112中，无机陶瓷粉末的具体选择不限，可以是但不限于氧化铝、氧化锆、氧化钛、氧化硅、氮化硅、碳化硅、氮化硼、碳化硼中的一种或多种。
本发明实施方式中，为了综合考虑涂层结合力和壳体抗跌落性能，第二底漆层1112中，第二热固性树脂与无机陶瓷粉末的质量比可控制在1:1-10的范围内。本发明一具体实施方式中，第二热固性树脂与无机陶瓷粉末的质量比可控制在1:3-6的范围内。将第二热固性树脂与无机陶瓷粉末的质量比控制在适合的范围，可以使第二底漆层获得较好的强度和韧性，同时保证其与壳体基材或第一底漆层、以及陶瓷涂层具有良好的结合稳定性。树脂过多，第二底漆层强度和硬度低，与陶瓷涂层物性差异大，界面结合不稳定。树脂过少，第二底漆层容易脆裂，且与壳体基材或第一层底漆层结合力差。本发明一具体实施方式中，第二热固性树脂与无机陶瓷粉末的质量比控制在1:4可以在保证结合力的同时，使第二底漆层获得更好的塑性和强度。
本发明一些实施方式中，第二底漆层1112的厚度可以是10μm-80μm；在本发明另一些实施方式中，第二底漆层1112的厚度可以是20μm-60μm；在其他一些实施方式中，第二底漆层的厚度还可以是40μm-50μm。适合的第二底漆层厚度有利于与陶瓷涂层形成良好结合，并能使得无机陶瓷粉末更好地分布。
本发明实施方式中，第二底漆层可使得壳体基材或第一底漆层向陶瓷涂层的强度和硬度呈现梯度提升，减小或者消除层与层间突变的物性差异，最终提升陶瓷涂层可靠性能。为了更好地呈现梯度提升的效果，进一步提高第二底漆层与陶瓷涂层的结合力，提高壳体抗跌落性能，本发明一具体实施方式中，第二底漆层中，靠近陶瓷涂层一侧的无机陶瓷粉末含量大于靠近壳体基材一侧的无机陶瓷粉末含量。在本发明一些实施方式中，第二底漆层中，自靠近壳体基材的一侧向靠近陶瓷涂层的一侧，无机陶瓷粉末的含量逐渐增加。通过合理控制无机陶瓷粉末的梯度分布，使得第二底漆层的物性从壳体基材或第一底漆层向陶瓷喷涂层缓慢转变，减少或消除了层与层之间的物性差异，有助于提升结合界面的稳定性，最终提升陶瓷喷涂层的抗跌落冲击、耐划伤等综合性能。
本发明实施方式中，陶瓷涂层113为以陶瓷粉末为原料，采用热喷涂工艺制备而成的纯陶瓷材料涂层，相比仿陶瓷涂层，纯陶瓷材料涂层具有更好的外观、质感，耐磨耐划伤性能更佳。陶瓷涂层113具体可以是但不限于是氧化铝陶瓷层(白色)、氧化铝-氧化铬陶瓷层(黑色)、氧化铝-氧化钛陶瓷层(黑色偏蓝)、氧化钛陶瓷层(蓝色)、氧化钇层(蓝色)、氧化锆-氧化铒陶瓷层(白色)、氧化铝-氧化钴陶瓷层等。通过选择不同的陶瓷材料，可以使壳体获得不同颜色的外观，满足消费者对不同色彩的需求。
本发明一些实施方式中，陶瓷涂层113的厚度可以为80μm-500μm。本发明另一些实施方式中，陶瓷涂层113的厚度也可以为200μm-300μm。适合厚度的陶瓷涂层，可以使壳体具有高硬度、高耐磨性和较佳手感，同时使陶瓷涂层与壳体基材具有良好结合，有效降低掉膜或开裂风险。本发明实施方式中，陶瓷涂层的表面粗糙度通过粗抛光和精抛光工艺，将Ra控制在5nm以下。
本发明实施方式中，壳体基材111可以是金属和/或塑胶，其中金属可以是金属单质，也可以是合金。合金具体可以是铝合金、镁合金、不锈钢、钛合金等。塑胶具体可以是但不限于是聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚苯硫醚(PPS)、聚酰胺(尼龙6，PA6)、聚酰胺(尼龙66，PA66)、聚邻苯二甲酰胺(PPA)等。具体地，壳体基材可以是单一材质成型得到，也可以是两种或两种以上材质成型得到，例如，如图4所示，壳体基材包括合金部分A和塑胶部分B，在手机中框或后盖结构中，塑胶部分B可以是天线缝塑胶。壳体基材本身的厚度无特殊限制，依实际产品需求设定即可。壳体基材的形状也可根据实际需求设定，例如作为手机前盖和后盖的壳体基材可以是2D、2.5D或3D曲面状。
应该理解的，本发明实施方式中，陶瓷涂层是设置在壳体基材作为外观面的表面上，即使用者可以直接接触到的一侧表面，而隐藏在手机等终端内部的壳体基材部分可以不设置陶瓷涂层。本发明实施方式中，可以是前盖12、后盖13、中框14中的任意一者或多者具有壳体11的结构，即前盖12、后盖13、中框14中的任意一者或多者的外观面设置有过渡层112和陶瓷涂层113。在本发明一些实施方式中，可以是在前盖12、后盖13、中框14的全部外观面设置过渡层112和陶瓷涂层113；在另一些实施方式中，也可以根据需要仅在前盖12、后盖13、中框14的部分外观面设置过渡层112和陶瓷涂层113。
本发明实施方式中，为提升陶瓷涂层性能，采用封孔材料对陶瓷涂层封孔，封孔材料包括硅树脂、环氧树脂、或树脂与硅颗粒的混合物、或树脂与二氧化硅的混合物。
本发明实施方式中，如图5所示，为了达到更好的耐指纹效果，陶瓷涂层113上还进一步设置有防指纹膜层114。防指纹膜层114的材料可包括聚偏氟乙烯、全氟聚醚酯中的至少一种，防指纹膜层的厚度控制在5μm以下，厚度具体可以是0.5μm-3μm。
本发明实施例提供的终端壳体，通过在壳体基材和陶瓷涂层之间引入过渡层，有效增加了陶瓷涂层与壳体基材之间的结合力，提升了结合可靠性，使得壳体兼具陶瓷外观、质感、优异的耐划伤性能和较高的抗冲击、抗跌落性能。
相应地，如图6和图7所示，本发明实施例还提供了上述壳体的制备方法，包括以下步骤：
S101、提供壳体基材111，壳体基材111包括金属和/或塑胶；
S102、在壳体基材111上制备第一底漆层1111，第一底漆层1111包括第一热固化树脂；
S103、在第一底漆层1111上制备第二底漆层1112，第二底漆层1112包括第二热固化树脂和无机陶瓷粉末；第一热固性树脂和第二热固性树脂的耐热温度均大于或等于200℃；
S104、采用热喷涂工艺在第二底漆层1112上制备陶瓷涂层113，得到壳体。
在本发明一些实施方式中，也可以省去第一底漆层1111，直接在壳体基材111上制备第二底漆层1112。
本发明实施方式中，步骤S101中，壳体基材为根据预制备的壳体结构成型好的壳体基材。以壳体基材为铝合金为例，可如图6所示直接在铝合金基材上设置第一底漆层，也可以如图7所示先将铝合金阳极氧化使表面形成阳极氧化膜1后再制备第一底漆层。
本发明实施方式中，步骤S102中，在壳体基材上制备第一底漆层的具体操作为：将含有第一热固性树脂的浆料或含有第一热固性树脂单体的浆料涂覆在所述壳体基材上，固化后得到所述第一底漆层。其中，含有第一热固性树脂单体的浆料中包含有机溶剂，有机溶剂可以是但不限于是异丙醇。上述待涂覆的浆料中可根据需要加入固化剂。
本发明实施方式中，步骤S103中，在壳体基材或第一底漆层上制备第二底漆层的具体操作为：将含有第二热固性树脂和无机陶瓷粉末的混合物涂覆在壳体基材或第一底漆层上，固化后得到第二底漆层。
本发明实施方式中，步骤S104中，采用热喷涂工艺在所述第二底漆层上制备陶瓷涂层的具体操作为：采用电弧、等离子等加热方式使陶瓷粉末原料熔融，并将熔融态陶瓷通过高速气流雾化凝固后喷涂在第二底漆层上。
本发明实施方式中，可进一步对陶瓷涂层进行封孔、抛光将陶瓷表面打造得更加致密、光滑。如图5所示，还可以进一步在陶瓷涂层设置防指纹膜层114使壳体具备耐指纹特征。当然，在本发明其他实施方式中，还可以根据实际需要进一步在陶瓷涂层上设置其他功能层。
以铝合金手机中框为例，如图8和图9所示，本发明实施例具有陶瓷涂层的手机中框的制备具体包括如下步骤：
步骤一：铝合金中框制作
采用全CNC方案、锻压+CNC方案、冲压+CNC方案、边框+中板拆件式方案等方式，加工成型得到铝合金中框，该铝合金中框部分位置为塑胶材质，例如天线缝位置。
可选地，可对铝合金中框外观面进行喷砂、阳极氧化处理。通过喷砂工艺可去除铝合金表面的氧化物，并粗化表面，使铝合金表面粗糙度Ra控制在1-3μm，Ry控制在15-30μm，从而提高后续涂层与铝合金表面的结合力；喷砂后经过清洗、干燥后，进行阳极氧化。其中阳极氧化工艺，不染色不封孔，控制阳极氧化膜厚＜20μm。
步骤二：底漆喷涂
先通过常温喷涂工艺，将含有第一热固性树脂单体和异丙醇的浆料喷涂在铝合金中框的外观面，厚度控制在1-10μm；静置固化后得到第一底漆层。
再通过常温喷涂工艺，将含有第二热固性树脂和无机陶瓷粉末的混合物喷涂在第一底漆层上，厚度控制在10-80μm，静置后硬化得到第二底漆层；第二热固性树脂与无机陶瓷粉末的质量比可控制在1:1-10范围内，无机陶瓷粉末的粒径可为2μm-30μm。
步骤三：陶瓷喷涂
将陶瓷粉末原材料放置于电弧放电喷涂设备的装料斗，陶瓷粉末在电弧放电的高温作用下熔化，同时在高速气流作用下，熔融的陶瓷会被雾化，并喷涂到第二底漆层表面。
其中，步骤三的陶瓷喷涂过程中，可通过如下措施将铝合金中框结构件的温度控制在50℃以下，以避免结构件发生热变形：(1)夹持治具需要采用高导热材料；(2)单次喷涂的陶瓷量不要太多，采用不连续的多次喷涂方式积累喷涂厚度。其中，单次喷涂的陶瓷厚度控制在20μm以下，每次喷涂的时间间隔＞2s。
图10为本发明实施例中铝合金手机中框外观面喷涂陶瓷涂层的过程示意图。从图10可以看到，经热喷涂后，中框的外观面上形成了陶瓷涂层，陶瓷涂层覆盖了铝合金基材和天线缝塑胶基材，得到了具有陶瓷外观的手机中框。
步骤四：陶瓷CNC加工和表面处理
通过常温喷涂工艺，将烷氧基硅烷作为封孔材料喷涂在陶瓷表面，静置一段时间后，封孔材料会渗透到陶瓷涂层中，填充陶瓷涂层中存在的孔隙。
经过封孔工艺后，可通过CNC工艺加工耳机孔、侧键孔等。然后，经过粗抛和精抛工艺，将陶瓷表面抛光。粗抛的深度控制在30-50μm，粗糙度控制Ry控制在30μm以下。精抛深度控制2μm以下，粗糙度Ra控制在5nm以下。
为了达到更好的耐指纹目的，可再在抛光后的陶瓷表面涂覆耐指纹膜，如聚偏氟乙烯。
下面分多个实施例对本发明技术方案进行进一步说明。
实施例一
一种具有陶瓷外观的手机中框的制备方法，包括：
(1)采用全CNC方案加工成型铝合金手机中框；
(2)常温下，将甲氧基硅烷和异丙醇混合液喷涂在铝合金中框的外观面，厚度控制在1-2μm；静置于空气中，静置过程中，随着异丙醇溶剂的挥发，甲氧基硅烷和空气中的水分子发生缩聚反应，最终硬化生成聚甲基硅树脂，得到第一底漆层；
(3)常温下，将含有双酚A类环氧树脂和Al2O3颗粒(质量比1:4)的混合物喷涂在第一底漆层上，厚度控制在30-50μm，静置固化后得到第二底漆层；其中，Al2O3颗粒大小控制在20-30μm范围；
(4)采用等离子热喷涂工艺在第二底漆层上制备Al2O3-TiO2陶瓷涂层，陶瓷涂层中，Al2O3与TiO2质量比为6:4，涂层厚度为250μm；
(5)采用聚甲基硅树脂进行封孔，以填充陶瓷涂层微孔，封孔后在陶瓷涂层上制备厚度为2μm的聚偏氟乙烯防指纹膜，最终得到具有黑色偏蓝陶瓷外观的手机中框。
实施例二
一种具有陶瓷外观的手机中框的制备方法，包括：
(1)采用全CNC方案加工成型铝合金手机中框；
(2)常温下，将乙氧基硅烷和异丙醇混合液喷涂在铝合金中框的外观面，厚度控制在1-2μm；静置于空气中，静置过程中，随着异丙醇溶剂的挥发，乙氧基硅烷和空气中的水分子发生缩聚反应，最终硬化生成聚乙基硅树脂，得到第一底漆层；
(3)常温下，将含有二氨基二苯甲烷四缩水甘油胺和Al2O3颗粒(质量比1:2)的混合物喷涂在第一底漆层上，厚度控制在40-60μm，静置固化后得到第二底漆层；其中，Al2O3颗粒大小控制在10-20μm范围；
(4)采用等离子热喷涂工艺在第二底漆层上制备Al2O3陶瓷涂层，涂层厚度为230μm；
(5)采用聚甲基硅树脂进行封孔，以填充陶瓷涂层微孔，封孔后在陶瓷涂层上制备厚度为1.5μm的聚偏氟乙烯防指纹膜，最终得到具有白色陶瓷外观的手机中框。
实施例三
一种具有陶瓷外观的手机中框的制备方法，包括：
(1)采用全CNC方案加工成型铝合金手机中框；
(2)常温下，将甲氧基硅烷和异丙醇混合液喷涂在铝合金中框的外观面，厚度控制在1-2μm；静置于空气中，静置过程中，随着异丙醇溶剂的挥发，甲氧基硅烷和空气中的水分子发生缩聚反应，最终硬化生成聚甲基硅树脂，得到第一底漆层；
(3)常温下，将含有双酚A类环氧树脂和Al2O3颗粒(质量比1:4)的混合物喷涂在第一底漆层上，厚度控制在30-50μm，静置固化后得到第二底漆层；其中，Al2O3颗粒大小控制在20-30μm范围；
(4)采用等离子热喷涂工艺在第二底漆层上制备Al2O3-Cr2O3陶瓷涂层，陶瓷涂层中，Al2O3与Cr2O3质量比为6:4，涂层厚度为200μm；
(5)采用聚甲基硅树脂进行封孔，以填充陶瓷涂层微孔，封孔后在陶瓷涂层上制备厚度为2μm的聚偏氟乙烯防指纹膜，最终得到具有黑色陶瓷外观的手机中框。
将本发明实施例1-3制备的具有陶瓷涂层的铝合金手机中框组装成整机后，进行整机跌落测试，整机重量大约为250g。测试结果为整机角跌落测试1.0m过6轮。角跌落测试为目前检验终端产品强度可靠性最严苛的整机测试。其中，一轮整机角跌落测试1.0m是指：手机从1.0m高度，自由落体到大理石面，落地时保持手机四个角部位着地，手机有四个角，四个角各测试一次，称为1轮。跌落测试结果表明，本发明实施例的陶瓷涂层与壳体基材的结合力好，角跌时陶瓷涂层不容易与基材分离开裂。

Claims (19)

1.一种壳体，其特征在于，包括壳体基材、设置于所述壳体基材上的陶瓷涂层，以及设置于所述壳体基材与所述陶瓷涂层之间的过渡层，所述过渡层包括第二底漆层，所述第二底漆层包括第二热固性树脂和无机陶瓷粉末，所述第二底漆层中，所述第二热固性树脂与所述无机陶瓷粉末的质量比为1:1-10，所述第二底漆层的厚度为10μm-80μm，所述第二热固性树脂的耐热温度大于或等于200℃，所述壳体基材包括金属和/或塑胶。
2.如权利要求1所述的壳体，其特征在于，所述第二热固性树脂选自酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、环氧树脂、呋喃树脂、不饱和树脂、聚氨酯、聚酰亚胺、三聚氰胺树脂、有机硅树脂中的一种或多种。
3.如权利要求1或2所述的壳体，其特征在于，所述过渡层还包括设置于所述壳体基材和所述第二底漆层之间的第一底漆层，所述第一底漆层包括第一热固性树脂，所述第一热固性树脂的耐热温度大于或等于200℃。
4.如权利要求3所述的壳体，其特征在于，所述第一热固性树脂选自酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、环氧树脂、呋喃树脂、不饱和树脂、聚氨酯、聚酰亚胺、三聚氰胺树脂、有机硅树脂中的一种或多种。
5.如权利要求4所述的壳体，其特征在于，所述第一底漆层包括有机硅树脂，所述第二底漆层包括环氧树脂。
6.如权利要求1所述的壳体，其特征在于，所述无机陶瓷粉末包括氧化铝、氧化锆、氮化硅、氧化钛、氧化硅、碳化硅、氮化硼、碳化硼中的一种或多种。
7.如权利要求1所述的壳体，其特征在于，所述无机陶瓷粉末的粒径为2μm-30μm。
8.如权利要求3所述的壳体，其特征在于，所述第一底漆层的厚度为1μm-10μm。
9.如权利要求1所述的壳体，其特征在于，所述陶瓷涂层的厚度为80μm-500μm。
10.如权利要求1所述的壳体，其特征在于，所述陶瓷涂层为以陶瓷粉末为原料，采用热喷涂工艺制备而成的纯陶瓷材料层。
11.如权利要求1所述的壳体，其特征在于，所述第二底漆层中，靠近所述陶瓷涂层一侧的无机陶瓷粉末质量含量大于靠近所述壳体基材一侧的无机陶瓷粉末质量含量。
12.如权利要求1所述的壳体，其特征在于，所述第二底漆层中，自靠近所述壳体基材的一侧向靠近所述陶瓷涂层的一侧，所述无机陶瓷粉末的质量含量逐渐增加。
13.如权利要求1所述的壳体，其特征在于，所述陶瓷涂层采用封孔材料封孔，所述封孔材料包括硅树脂、环氧树脂、或树脂与硅颗粒的混合物、或树脂与二氧化硅的混合物。
14.如权利要求1所述的壳体，其特征在于，所述陶瓷涂层上还设置有防指纹膜层。
15.一种壳体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供壳体基材，所述壳体基材包括金属和/或塑胶；
在所述壳体基材上制备第二底漆层，所述第二底漆层包括第二热固性树脂和无机陶瓷粉末，所述第二热固性树脂的耐热温度大于或等于200℃；所述第二底漆层中，所述第二热固性树脂与所述无机陶瓷粉末的质量比为1:1-10，所述第二底漆层的厚度为10μm-80μm；
采用热喷涂工艺在所述第二底漆层上制备陶瓷涂层，得到所述壳体。
16.如权利要求15所述的壳体的制备方法，其特征在于，所述在所述壳体基材上制备第二底漆层的具体操作为：将含有所述第二热固性树脂和所述无机陶瓷粉末的混合物涂覆在所述壳体基材上，固化后得到所述第二底漆层。
17.如权利要求15所述的壳体的制备方法，其特征在于，在所述壳体基材上制备第二底漆层之前，先在所述壳体基材上制备第一底漆层，再在所述第一底漆层上制备第二底漆层，所述第一底漆层包括第一热固性树脂，所述第一热固性树脂的耐热温度大于或等于200℃。
18.如权利要求17所述的壳体的制备方法，其特征在于，所述在所述壳体基材上制备第一底漆层的具体操作为：将含有第一热固性树脂的浆料或含有第一热固性树脂单体的浆料涂覆在所述壳体基材上，静置固化后得到所述第一底漆层。
19.一种终端，其特征在于，包括终端壳体和位于所述终端壳体内的主板，所述终端壳体包括如权利要求1-14任一项所述的壳体，所述壳体设置所述陶瓷涂层的一侧朝向所述终端外部。
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