CN112751966A - 终端壳体、及终端壳体的加工方法 - Google Patents

Abstract

本公开是关于终端壳体、及终端壳体的加工方法。方法包括：将第一陶瓷粉末和预先制备的混合粉体分层放入压制模具，压制形成陶瓷坯体；采用升温烧结工艺对陶瓷坯体进行烧结处理得到陶瓷壳体，陶瓷壳体包括多孔过渡层和陶瓷主体层；多孔过渡层包括介孔或微孔结构；将陶瓷壳体通过多孔过渡层与塑胶件连接，制成终端壳体。本公开通过在陶瓷压制烧结过程中即在陶瓷壳体上构造包括介孔或微孔结构的多孔过渡层，为陶瓷与塑胶件的结合提供力学锚点，提高陶瓷与塑胶件之间的结合力，减少陶瓷壳体加工工序，降低生产能耗。

Description

终端壳体、及终端壳体的加工方法

技术领域

本公开涉及终端技术领域，尤其涉及终端壳体、及终端壳体的加工方法。

背景技术

近年来，材质方面的创新日益成为解决目前智能手机同质化严重的主要途径之一。

考虑到陶瓷具有晶莹通透的独特观感，加之对于高频信号干扰较低，因而备受厂商和用户的关注，已广泛应用于多款高端旗舰手机产品上。但目前由于模压烧结后陶瓷表面较为光滑，表面张力相比常用塑胶较小，在粘接或注塑时依赖于电化学表面处理以提高表面粘接结合力，增加工序和生产能耗，一定程度上也限制了陶瓷在手机产品上的结构造型设计。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本公开实施例提供一种终端壳体、及终端壳体的加工方法。所述技术方案如下：

根据本公开实施例的第一方面，提供一种终端壳体的加工方法，包括：

将第一陶瓷粉末和预先制备的混合粉体分层放入压制模具，压制形成陶瓷坯体；

采用升温烧结工艺对所述陶瓷坯体进行烧结处理得到陶瓷壳体，所述陶瓷壳体包括多孔过渡层和陶瓷主体层；所述多孔过渡层包括介孔或微孔结构；

将所述陶瓷壳体通过所述多孔过渡层与塑胶件连接，制成终端壳体。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：该技术方案通过在陶瓷压制烧结过程中即在陶瓷壳体上构造包括介孔或微孔结构的多孔过渡层，为陶瓷与塑胶件的结合提供力学锚点，从而形成机械锁和效应，提高陶瓷与塑胶件之间的结合力，并且，陶瓷与塑胶件的连接过程不需要对陶瓷表面做特殊表面处理，减少陶瓷壳体加工工序，降低生产能耗，操作简单，对常规工程塑料或橡胶都可适用，拓展了陶瓷与塑胶结合选材的设计空间。

在一个实施例中，所述混合粉体由造孔剂与第二陶瓷粉末混合得到；所述第一陶瓷粉末和所述第二陶瓷粉末的成分相同。

在一个实施例中，在所述将第一陶瓷粉末和预先制备的混合粉体分层放入压制模具，压制形成陶瓷坯体之前，所述方法还包括：

采用湿法球磨工艺将所述造孔剂与所述第二陶瓷粉末加水后粉磨形成均匀的混合浆料；

将所述混合浆料加热蒸干并粉碎，过筛后得到所述混合粉体。

在一个实施例中，所述造孔剂与所述第二陶瓷粉末的质量比例的范围为1:5至1:9。

在一个实施例中，所述造孔剂包括：淀粉、或低分子量水溶性材料。

在一个实施例中，所述将第一陶瓷粉末和预先制备的混合粉体分层放入压制模具，压制形成陶瓷坯体，包括：

将所述混合粉体放入所述压制模具底层并铺展均匀，在所述混合粉体之上加入一层不含造孔剂的第一陶瓷粉末，压制形成陶瓷坯体；或者，

将所述第一陶瓷粉末放入所述压制模具底层并铺展均匀，在所述第一陶瓷粉末之上加入一层所述混合粉体，压制形成陶瓷坯体。

在一个实施例中，所述采用升温烧结工艺对所述陶瓷坯体进行烧结处理得到陶瓷壳体，包括：

将所述陶瓷坯体放入烧结炉中进行烧结处理得到陶瓷壳体；其中，烧结温度为大于1000℃，保温时间为大于1小时，升温速度的范围为1℃/min至3℃/min。

在一个实施例中，所述将所述陶瓷壳体通过所述多孔过渡层与塑胶件连接，制成终端壳体，包括：

将所述陶瓷壳体通过所述多孔过渡层与塑胶件粘接或注塑连接，制成终端壳体。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种终端壳体，所述终端壳体采用上述第一方面所述方法的步骤加工而成，所述终端壳体包括：

陶瓷壳体和塑胶件；所述陶瓷壳体包括多孔过渡层和陶瓷主体层，所述多孔过渡层包括介孔或微孔结构；所述陶瓷壳体通过所述多孔过渡层与塑胶件连接。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的终端壳体的加工方法的流程图。

图2是根据一示例性实施例示出的终端壳体的加工方法的流程图。

图3是根据一示例性实施例示出的一种终端壳体的剖面示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

相关技术中，很多厂商使用陶瓷材料制作手机。但是，由于模压烧结后陶瓷表面较为光滑，表面张力相比常用塑胶较小，在粘接或注塑时依赖于电化学表面处理以提高表面粘接结合力，陶瓷和塑胶件之间的结合力较弱，并且由于增加工序和生产能耗，一定程度上也限制了陶瓷在手机产品上的结构造型设计。

为了解决上述问题，本公开实施例提供了一种终端壳体的加工方法，方法包括：将第一陶瓷粉末和预先制备的混合粉体分层放入压制模具，压制形成陶瓷坯体；采用升温烧结工艺对陶瓷坯体进行烧结处理得到陶瓷壳体，陶瓷壳体包括多孔过渡层和陶瓷主体层；多孔过渡层包括介孔或微孔结构；将陶瓷壳体通过多孔过渡层与塑胶件连接，制成终端壳体。采用本公开实施例提供的技术方案，通过在陶瓷压制烧结过程中即在陶瓷壳体上构造包括介孔或微孔结构的多孔过渡层，为陶瓷与塑胶件的结合提供力学锚点，从而形成机械锁和效应，提高陶瓷与塑胶件之间的结合力，并且，陶瓷与塑胶件的连接过程不需要对陶瓷表面做特殊表面处理，减少陶瓷壳体加工工序，降低生产能耗，操作简单，对常规工程塑料或橡胶都可适用，大大拓展了陶瓷与塑胶结合选材的设计空间。

本公开中涉及的终端例如可以包括手机、平板电脑或可穿戴设备等。

在上述分析的基础上，下面介绍本公开的方法实施例。

图1是根据一示例性实施例示出的一种终端壳体的加工方法的流程图；如图1所示，该方法包括以下步骤101-103：

在步骤101中，将第一陶瓷粉末和预先制备的混合粉体分层放入压制模具，压制形成陶瓷坯体。

示例的，混合粉体由造孔剂与第二陶瓷粉末混合得到。可选的，所述造孔剂与所述第二陶瓷粉末的质量比例的范围为1:5至1:9，例如，所述造孔剂与所述第二陶瓷粉末的质量比例为1:7。

示例的，造孔剂包括：淀粉、或低分子量水溶性材料。造孔剂的气化温度低于对陶瓷坯体进行烧结处理时的烧结温度。低分子量水溶性材料，例如可以为低分子量水溶性聚乙烯醇(PVA，Poly vinyl alcohol)。

示例的，第一陶瓷粉末和第二陶瓷粉末的成分相同；第一陶瓷粉末和第二陶瓷粉末的成分，包含但不限于氧化铝、氧化锆或氧化锌。

示例的，所述将第一陶瓷粉末和预先制备的混合粉体分层放入压制模具，压制形成陶瓷坯体，包括：将所述混合粉体放入所述压制模具底层并铺展均匀，在所述混合粉体之上加入一层不含造孔剂的第一陶瓷粉末，压制形成陶瓷坯体；或者，将所述第一陶瓷粉末放入所述压制模具底层并铺展均匀，在所述第一陶瓷粉末之上加入一层所述混合粉体，压制形成陶瓷坯体。

示例的，在将第一陶瓷粉末和混合粉体分层放入压制模具，压制形成陶瓷坯体之前，需要预先制备混合粉体，而制备混合粉体的步骤可以包括：

采用湿法球磨工艺将造孔剂与第二陶瓷粉末加水后粉磨形成均匀的混合浆料；将混合浆料加热蒸干并粉碎，过筛后得到混合粉体。例如，将造孔剂、第二陶瓷粉末与水混合放入球磨罐中，采用湿法球磨工艺混合得到均匀的混合浆料。

在步骤102中，采用升温烧结工艺对陶瓷坯体进行烧结处理得到陶瓷壳体，陶瓷壳体包括多孔过渡层和陶瓷主体层；多孔过渡层包括介孔或微孔结构。

示例的，将所述陶瓷坯体放入烧结炉中进行烧结处理得到陶瓷壳体；其中，烧结温度为大于1000℃，保温时间为大于1小时，升温速度的范围为1℃/min至3℃/min。例如，设定升温烧结工艺的烧结温度为1380℃，保温时间4小时，升温速度2℃/min。

在步骤103中，将陶瓷壳体通过多孔过渡层与塑胶件连接，制成终端壳体。

示例的，将陶瓷壳体通过多孔过渡层与塑胶件粘接或注塑连接，制成终端壳体。

示例的，塑胶件的材料可以包括：聚碳酸酯(PC，Polycarbonate)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA，Polymethyl methacrylate)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚酰胺(PA，Polyamide)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT，Polybutylene terephthalate)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET，Polyethylene terephthalate)、丁腈橡胶等塑料或橡胶。

本公开的实施例提供的技术方案，通过在陶瓷压制烧结过程中即在陶瓷壳体上构造包括介孔或微孔结构的多孔过渡层，为陶瓷与塑胶件的结合提供力学锚点，从而形成机械锁和效应，提高陶瓷与塑胶件之间的结合力，并且，陶瓷与塑胶件的连接过程不需要对陶瓷表面做特殊表面处理，减少陶瓷壳体加工工序，降低生产能耗，操作简单，对常规工程塑料或橡胶都可适用，拓展了陶瓷与塑胶结合选材的设计空间。

图2是根据一示例性实施例示出的一种终端壳体的加工方法的流程图；如图2所示，在图1所示实施例的基础上，本公开涉及的终端壳体的加工方法包括以下步骤201-205，其中：

在步骤201中，采用湿法球磨工艺将造孔剂与第二陶瓷粉末加水后粉磨形成均匀的混合浆料。

示例的，以淀粉或低分子量水溶性PVA(水中溶解度不低于85％)作为造孔剂，与一定质量比例的第二陶瓷粉末，混合加水后放入球磨罐中，通过湿法球磨工艺混合得到均匀的乳白色浆料。其中，通过造孔剂的添加量、第二陶瓷粉末自身粒径大小及粒径分布来控制多孔过渡层上介孔或微孔结构的孔径大小、分布和孔隙率。需要说明的是，造孔剂的粒径大小及粒径分布、第二陶瓷粉末和造孔剂的混合比例及混合均匀性等因素都直接影响烧结后多孔过渡层的孔径大小和力学强度；通常，第二陶瓷粉末的粉末粒径减小，则多孔过渡层的孔径减小；造孔剂加入量增多，则孔隙率升高，相应力学性能下降。

在步骤202中，将混合浆料加热蒸干并粉碎，过筛后得到混合粉体。

示例的，将混合浆料加热蒸干后粉碎，随后过筛，筛网目数视情况而定，一般采用140～200目左右；在步骤202的执行过程中，需要对环境湿度进行管控，以免陶瓷粉末表面吸水结块，造成不必要的材料浪费。

在步骤203中，将第一陶瓷粉末和预先制备的混合粉体分层放入压制模具，压制形成陶瓷坯体；混合粉体由造孔剂与第二陶瓷粉末混合得到，第一陶瓷粉末和第二陶瓷粉末的成分相同。

示例的，将混合粉体放入压制模具底层并铺展均匀，随后在混合粉体这一层之上加入一层不含造孔剂的第一陶瓷粉末，在一定压力条件下压实，制成陶瓷坯体。压制模具中混合粉末的加入量不宜过多，加入量过多将降低多孔过渡层的界面强度，导致陶瓷壳体的力学性能下降。需要说明的是，也可以先将第一陶瓷粉末放入压制模具底层并铺展均匀，随后在第一陶瓷粉末这一层之上加入一层混合粉体。

在步骤204中，采用升温烧结工艺对陶瓷坯体进行烧结处理得到陶瓷壳体，陶瓷壳体包括多孔过渡层和陶瓷主体层；多孔过渡层包括介孔或微孔结构。

示例的，采用升温烧结工艺对陶瓷坯体进行烧结处理即可得到连接面为多孔过渡层、主体为陶瓷主体层的陶瓷壳体。需要指出的是陶瓷烧结温度普遍在1000℃以上，远高于造孔剂的气化温度。此外，第一陶瓷粉末和第二陶瓷粉末的成分相同，使得陶瓷壳体在微观结构上不存在较大的晶格失配，对烧结过程中升温速度不敏感。本实施例提供的终端壳体的加工方法，对常见的陶瓷粉末都具可行性，可根据成品性能需求设计孔径范围和空隙率，不受限于2D/2.5D/3D造型设计，烧结后成品单面具有多孔过渡层，外观面打磨抛光或釉料装饰不受影响。

在步骤205中，将陶瓷壳体通过多孔过渡层与塑胶件粘接或注塑连接，制成终端壳体。

示例的，多孔过渡层与塑胶件粘接或注塑连接。

示例的，以造孔剂为淀粉、第一陶瓷粉末和第二陶瓷粉末的成分为氧化铝为例，对本实施例提供的终端壳体的加工方法的实施过程进行举例说明：首先，将淀粉和氧化铝陶瓷粉末(粒径500nm)按照质量比1:7混合，加入适量去离子水混合放入球磨罐中，转速设定为200r/min，球磨4小时获得白色浆料，随后将白色浆料加热蒸干，用粉碎机多次粉碎后过200目筛网，过筛后得到混合粉体；然后，在不锈钢压制模具中加入适量混合粉体，随后根据陶瓷壳体的设计要求加入预定量的氧化铝陶瓷粉末；压片机设定压力20Mpa，保压1分钟后取出胚料；设定升温烧结工艺的烧结温度为1380℃，保温时间4小时，升温速度2℃/min，随炉降温后取出后得到陶瓷壳体。

本公开的实施例提供的技术方案，通过在陶瓷压制烧结过程中即在陶瓷壳体上构造包括介孔或微孔结构的多孔过渡层，为陶瓷与塑胶件的结合提供力学锚点，从而形成机械锁和效应，提高陶瓷与塑胶件之间的结合力，并且，陶瓷与塑胶件的连接过程不需要对陶瓷表面做特殊表面处理，减少陶瓷壳体加工工序，降低生产能耗，操作简单，对常规工程塑料或橡胶都可适用，拓展了陶瓷与塑胶结合选材的设计空间。

图3是根据一示例性实施例示出的一种终端壳体的剖面示意图；图3中的终端壳体采用本公开任意一个方法实施例所提供的终端壳体的加工方法的步骤加工而成；如图3所示，终端壳体包括：

陶瓷壳体31和塑胶件32；陶瓷壳体31包括多孔过渡层311和陶瓷主体层312，多孔过渡层311包括介孔或微孔结构313；陶瓷壳体31通过多孔过渡层311与塑胶件32连接。

本公开的实施例提供的技术方案，通过在陶瓷压制烧结过程中即在陶瓷壳体上构造包括介孔或微孔结构的多孔过渡层，为陶瓷与塑胶件的结合提供力学锚点，从而形成机械锁和效应，提高陶瓷与塑胶件之间的结合力，并且，陶瓷与塑胶件的连接过程不需要对陶瓷表面做特殊表面处理，减少陶瓷壳体加工工序，降低生产能耗，操作简单，对常规工程塑料或橡胶都可适用，拓展了陶瓷与塑胶结合选材的设计空间。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (9)

1.一种终端壳体的加工方法，其特征在于，所述方法包括：

将第一陶瓷粉末和预先制备的混合粉体分层放入压制模具，压制形成陶瓷坯体；

采用升温烧结工艺对所述陶瓷坯体进行烧结处理得到陶瓷壳体，所述陶瓷壳体包括多孔过渡层和陶瓷主体层；所述多孔过渡层包括介孔或微孔结构；

将所述陶瓷壳体通过所述多孔过渡层与塑胶件连接，制成终端壳体。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述混合粉体由造孔剂与第二陶瓷粉末混合得到；所述第一陶瓷粉末和所述第二陶瓷粉末的成分相同。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述将第一陶瓷粉末和预先制备的混合粉体分层放入压制模具，压制形成陶瓷坯体之前，所述方法还包括：

采用湿法球磨工艺将所述造孔剂与所述第二陶瓷粉末加水后粉磨形成均匀的混合浆料；

将所述混合浆料加热蒸干并粉碎，过筛后得到所述混合粉体。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述造孔剂与所述第二陶瓷粉末的质量比例的范围为1:5至1:9。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述造孔剂包括：淀粉、或低分子量水溶性材料。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将第一陶瓷粉末和预先制备的混合粉体分层放入压制模具，压制形成陶瓷坯体，包括：

将所述混合粉体放入所述压制模具底层并铺展均匀，在所述混合粉体之上加入一层不含造孔剂的第一陶瓷粉末，压制形成陶瓷坯体；或者，

将所述第一陶瓷粉末放入所述压制模具底层并铺展均匀，在所述第一陶瓷粉末之上加入一层所述混合粉体，压制形成陶瓷坯体。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用升温烧结工艺对所述陶瓷坯体进行烧结处理得到陶瓷壳体，包括：

将所述陶瓷坯体放入烧结炉中进行烧结处理得到陶瓷壳体；其中，烧结温度为大于1000℃，保温时间为大于1小时，升温速度的范围为1℃/min至3℃/min。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述陶瓷壳体通过所述多孔过渡层与塑胶件连接，制成终端壳体，包括：

将所述陶瓷壳体通过所述多孔过渡层与塑胶件粘接或注塑连接，制成终端壳体。

9.一种终端壳体，其特征在于，所述终端壳体采用权利要求1至8中任一项所述方法的步骤加工而成，所述终端壳体包括：

陶瓷壳体和塑胶件；所述陶瓷壳体包括多孔过渡层和陶瓷主体层，所述多孔过渡层包括介孔或微孔结构；所述陶瓷壳体通过所述多孔过渡层与塑胶件连接。

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