CN113402202B - 制备壳体组件的方法、壳体组件和电子设备 - Google Patents

制备壳体组件的方法、壳体组件和电子设备 Download PDF

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Abstract

本发明涉及制备壳体组件的方法、壳体组件和电子设备，所述方法包括：将纳米玻璃陶瓷粉与塑胶混合，制备壳体坯体，所述纳米玻璃陶瓷粉包括氧化硅、氧化钠、氧化铝、氧化锆、氧化锂和氧化镁；对所述壳体坯体进行离子强化处理，得到壳体组件。由此，由本发明方法制备的壳体组件具有陶瓷般的质感，并且还具有硬度高、强度高、使用过程中抗划伤能力强、能够满足使用要求等优点，改善了现有的陶瓷塑胶复合材料的硬度低和强度低的缺陷。

Description

制备壳体组件的方法、壳体组件和电子设备
技术领域
本发明属于壳体技术领域，具体涉及制备壳体组件的方法、壳体组件和电子设备。
背景技术
随着5G通信技术的逐步普及，3C部件对外观件材料的要求越来越高，除了要满足基本的信号要求：低介电、低损耗，对产品的外观也有更高的要求：要有高端的美感和质感，而且价格也有实惠、这对现有的材料工艺提出了更高的挑战。目前常用的外观件材料主要有玻璃、金属、陶瓷和塑胶。金属由于信号屏蔽问题，需要采用塑胶进行断开，无法实现一体的美感。陶瓷由于介电常数过高(30-34)、成本高和质量重等缺陷无法大批量使用。玻璃由于介电损耗高，在毫米波上使用有一定局限性，而且玻璃的抗砂纸跌落性能较差。而塑胶由于其低端的质感，很难支撑产品的表现力。
现有陶瓷塑胶复合材料存在硬度较低、抗划伤能力差等缺陷，并且产品的强度偏低，尤其是在产品的厚度＜0.8mm时，产品易碎、强度无法满足使用要求。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上改善上述技术问题的至少之一。
为改善上述技术问题，本发明提供一种制备壳体组件的方法，所述方法包括：将纳米玻璃陶瓷粉与塑胶混合，制备壳体坯体，所述纳米玻璃陶瓷粉包括氧化硅、氧化钠、氧化铝、氧化锆、氧化锂和氧化镁；对所述壳体坯体进行离子强化处理，得到壳体组件。由此，由本发明方法制备的壳体组件的介电常数低、介电损耗低，具有陶瓷般的质感，并且还具有硬度高、强度高、抗划伤能力强、能够满足使用要求等优点，改善了现有的陶瓷塑胶复合材料的硬度低和强度低的缺陷。此外，本发明方法还具有原料廉价易得、制备方法简单的优点，适合工业化的大规模生产。
本发明还提供一种壳体组件，所述壳体组件为前文所述的方法制备得到的。由此，该壳体组件具有强度高、硬度高等优点，改善了现有的陶瓷塑胶复合材料的缺陷。
本发明还提供一种壳体组件，包括：无机组分，所述无机组分包括氧化硅、氧化钠、氧化铝、氧化锆、氧化锂和氧化镁；塑胶，所述塑胶包括丙烷磺酸吡啶嗡盐、聚亚苯基砜树脂、聚酰胺、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的至少一种。
本发明还提供一种电子设备，所述电子设备包括：显示屏组件、主板和壳体组件；所述壳体组件为前文所述的壳体组件；所述显示屏组件与所述壳体组件相连，所述显示屏组件与所述壳体组件之间限定出安装空间；所述主板设在所述安装空间内且与所述显示屏组件电连接。由此，该电子设备具有前文所述的壳体组件所具有的全部特征和优点，在此不再赘述。总的来说，该电子设备具有高强度和高硬度的特点，可以满足使用要求。
附图说明
图1是本发明一个实施方式中，制备壳体组件的方法流程图；
图2是本发明一个实施方式中，制备壳体坯体的方法流程图；
图3是本发明一个实施方式中，对壳体坯体进行离子强化处理的方法流程图；
图4是本发明另一个实施方式中，制备壳体组件的方法流程图；
图5是本发明一个实施方式中，电子设备的结构示意图。
附图标记说明：
100-壳体组件，200-显示屏组件。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂未注明生产厂商者，均为可以通过市场购买获得的常规产品。
发明人发现，现有的陶瓷塑胶复合材料存在强度低、硬度差、抗划伤能力差、易碎等缺陷，无法满足使用要求。因此，研发一种可以改善上述缺陷的壳体组件具有重要意义。
为改善上述技术问题，本发明提供一种制备壳体组件的方法，参考图1，所述方法包括：
S100、将纳米玻璃陶瓷粉与塑胶混合，制备壳体坯体
在该步骤中，将纳米玻璃陶瓷粉与塑胶混合，制备壳体坯体。其中，纳米玻璃陶瓷粉包括氧化硅、氧化钠、氧化铝、氧化锆、氧化锂和氧化镁。本发明利用玻璃陶瓷粉的化学强化特性导致的体积膨胀，可以提高最终得到的壳体组件的致密度，并且产生压应力，从而提高壳体组件的强度和硬度。
根据本发明的实施方案，纳米玻璃陶瓷粉的粒径为100-1000nm。如果粒径过大，在后续的抛光处理步骤中，较大的粒径会容易在产品上形成坑点，影响最终制备的壳体组件的外观效果，质感较差。如果粒径过小，则会增加生产成本。纳米玻璃陶瓷粉的粒径为100-1000nm时，由于玻璃陶瓷粉的粒径较小，可以提高无机相在有机无机混合相中的占比，进而提高最终制备的壳体组件的硬度。
本发明对纳米玻璃陶瓷粉的来源不作限制，其可以通过市场购买各个组分物质、随后进行简单混合得到，或者，也可以按照以下方法制备得到。
示例性的，纳米玻璃陶瓷粉可以通过以下方法制备得到：金属盐与沉淀剂进行反应，产生沉淀，将沉淀煅烧，得到纳米玻璃陶瓷粉。
其中，沉淀剂为氨水。金属盐包括45-80重量份的硅酸钠、1-35重量份的氯化铝、1-25重量份的氯化锂、0.1-10重量份的氧氯化锆、0.1-15重量份的氯化镁。沉淀剂与金属盐进行反应，生成金属氢氧化物沉淀。本发明对反应条件和沉淀剂的用量不作限制。例如，该反应可以在常温下进行，将金属盐加入溶剂(例如水)中，随后加入沉淀剂，出现絮状沉淀，直至不再继续出现沉淀时，停止加入沉淀剂。
本发明对具体的反应条件不作限制，技术人员可以根据需求进行调整。示例性地，金属盐加入溶剂后，形成的溶液的浓度可以为0.5-2mol/L。反应完成后，可以使用抽滤装置对得到的沉淀进行过滤、清洗，可以用去离子水清洗5-10次，随后在100℃的温度下烘干1-5h。
本发明对金属盐的存在形式不作限制，其可以以不含结晶水的形式存在，也可以含结晶水的形式，即水合化合物的形式存在，且当其以水合化合物的形式存在时，本发明对结晶水的个数不作限制。
示例性的，金属盐可以包括50-75重量份的NaSiO3·9H2O、2-30重量份的AlCl3·6H2O、3-20重量份的LiCl·5H2O、0.5-5重量份的ZrOCI2·8H2O、0.3-10重量份的MgCl2·6H2O。
根据本发明的一些实施例，所述塑胶包括丙烷磺酸吡啶嗡盐(3-(1-pyridinio)-1-propanesulfonate，PPS)、聚亚苯基砜树脂(Polyphenylene sulfone resins，PPSU)、聚酰胺(Polyamide，PA)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(ethylene-vinyl acetate copolymer，EVA)的至少一种。
根据本发明的一些实施例，煅烧的温度可以为500-900℃，煅烧的时间可以为2-72h。通过煅烧，金属氢氧化物生成对应的金属氧化物，即纳米玻璃陶瓷粉。
根据本发明的实施例，纳米玻璃陶瓷粉与塑胶的质量比为0.5-0.8：0.2-0.5。如果质量比过小，则会使最终产品的硬度偏小。如果质量比过大，则无机相的占比过多，流动性较差，成型效果较差。当纳米玻璃陶瓷粉与塑胶的质量比为0.5-0.8：0.2-0.5时，有较好的成型效果，且可以使最终制备的产品具有较高的硬度。
根据本发明的实施方式，参考图2，制备壳体坯体的方法包括：
S110、将纳米玻璃陶瓷粉进行改性，得到复合玻璃陶瓷粉浆料
在该步骤中，将纳米玻璃陶瓷粉进行改性，得到复合玻璃陶瓷粉浆料。通过改性处理，可以使纳米玻璃陶瓷粉羟基化，提高复合玻璃陶瓷粉与后续塑胶相的结合力。
根据本发明的实施例，制备复合玻璃陶瓷粉浆料包括：将20-95重量份的纳米玻璃陶瓷粉、0.1-3重量份的改性剂、0.1-1重量份的分散剂、1-20重量份的色料与溶剂混合，进行球磨，得到复合玻璃陶瓷粉浆料。
根据本发明的实施例，改性剂包括硅烷偶联剂、柠檬酸铵、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸铵、三乙醇铵的至少一种，通过加入改性剂，可以使纳米玻璃陶瓷粉羟基化。
分散剂包括聚乙烯醇(polyvinyl alcohol，PVA)、聚乙二醇(Polyethyleneglycol，PEG)、硬脂酸、硬脂酸铵的至少一种，该分散剂可以确保纳米玻璃陶瓷粉的良好分散。
色料包括有机色料和无机色料的至少一种，技术人员可以根据产品需求来添加不同的色料，例如需要黑色的外观效果时，可以将氧化铁、氧化钴、氧化锰、炭黑等的至少一种作为色料。
根据本发明的实施例，可以将上述反应物配制好后加入溶剂和研磨球，在球磨罐中球磨分散12-48h，制得复合玻璃陶瓷粉浆料。其中，反应物与溶剂与研磨球的质量比可以为1:(1-3):(0.5-1)，研磨球的材质可以为氧化铝和氧化锆的至少一种，溶剂可以为水。
S120、对复合玻璃陶瓷粉浆料进行干燥，得到复合玻璃陶瓷粉体
该步骤中，对复合玻璃陶瓷粉浆料进行干燥，得到复合玻璃陶瓷粉体。通过该步骤，可以除去浆料中的溶剂，将浆料干燥为粉体，方便与后续的塑胶进行充分混合。
根据本发明的实施例，进料温度可以为70-80℃，进风温度可以为130-160℃，排风温度可以为70-85℃，塔内温度可以为70-90℃，塔内负压可以为50-150Pa。
S130、将复合玻璃陶瓷粉体与塑胶混合，挤出造粒，制得喂料
该步骤中，将复合玻璃陶瓷粉体与塑胶混合，挤出造粒，制得喂料。复合玻璃陶瓷粉体与塑胶混合后可以用密炼机或共混挤出机进行分散，技术人员可以根据需求对进行共混或密炼的次数进行调整，例如，进行共混或密炼的次数包括但不限于2-5次，在确保物料混合均匀后，再进行挤出造粒，制得注塑用的喂料。
S140、将喂料注射成型
该步骤中，将喂料注射成型。本发明对注射成型的条件不作限制，技术人员可以根据需求进行调整。
根据本发明的实施例，可以将步骤S130制得的喂料在90-150℃进行烘干8-12h，随后加入注射机中进行注射成型，成型温度控制在320-360℃，注射速度控制在70-100％，注射压力控制在120-250Mpa，模具温度控制在130-180℃，保压时间控制在2-60s。
S150、将注塑成型得到的物料进行热处理，制得坯料
在该步骤中，将注塑成型得到的物料进行热处理，制得坯料。通过该热处理，塑胶自身会进行交联和支链扩展，同时也会与复合玻璃陶瓷粉体表面的改性官能团进行交联反应。
根据本发明的实施例，可以用夹治具支撑注塑成型制得的物料，将其放于烘箱中，并进行升温。根据本发明的实施例，该升温过程是阶段升温。阶段升温的方式可以降低反应速率，使塑胶更充分的进行交联。
示例性地，所述阶段升温包括：在0.5-1h的时间内由室温升温到150℃，在150℃的温度下保温2-4h，在2-4h的时间内由150℃升温至260℃，在260℃的温度下保温2-4h，在0.5-1h的时间内由260℃升温到280-350℃并保温4-8h，随后降温到室温。由此，可以使塑胶更充分的进行交联。
S160、将坯料进行切割处理和研磨抛光处理
该步骤中，将坯料进行切割处理和研磨抛光处理。其中，所述切割处理包括：将坯料按产品图纸进行CNC加工。CNC加工的具体参数可以根据产品需求进行调整。示例性的，CNC加工可以选用金刚石PCD铣刀，主轴转速控制在10000-25000rpm，单次切削量可以控制在0.01-0.50mm。
技术人员可以根据产品结构和需求选择研磨处理的具体处理条件。示例性的，研磨抛光处理所使用的仪器可以为五轴研磨抛光机、13.6B双面研磨机或扫光机。研磨抛光处理包括但不限于粗抛和精抛两道工序。粗抛采用扫光机、双面研磨机、五轴抛光机中的一种或多种，抛光盘选自猪毛、磨皮盘、阻尼布、胶丝、铜丝、地毯或猪毛与磨皮复合材料中的一种或多种，抛光助剂一般选用水系钻石研磨液、油系钻石研磨液，所述抛光助剂的粒度可以为0.5-20μm，质量浓度可以为1-30％。精抛可以采用扫光机、双面研磨机的一种或两种，抛光液可以选用氧化硅、氧化铈抛光液中的一种，粒度可以为50-500nm，质量浓度可以为5-45％。
S200、对壳体坯体进行离子强化处理，得到壳体组件。
在该步骤中，对壳体坯体进行离子强化处理，得到壳体组件。通过离子强化处理，可以提高壳体组件的强度和硬度。
根据本发明的实施方式，参考图3，对壳体坯体进行离子强化处理包括：
S210、对壳体坯体进行一次离子强化处理
在该步骤中，对壳体坯体进行一次离子强化处理。通过一次离子强化处理，会对壳体坯体的表面产生压应力，有效的阻断裂纹的扩展，从而提高产品的强度和硬度。
根据本发明的实施例，一次离子强化处理包括：将壳体坯体与第一熔盐进行反应。所述第一熔盐包括硝酸钾和硝酸钠，所述第一熔盐中硝酸钾与硝酸钠的质量比为60-80：20-40，例如62:38、65:35、70:30、75:25、80:20。所述反应的温度为300-380℃，例如300℃、310℃、320℃、330℃、340℃、350℃、360℃、370℃、380℃。如果反应温度高于380℃，则会发生有机相分解等不良的副反应，影响最终壳体组件的强度和硬度；如果反应温度低于300℃，则存在未完全反应的情况。所述反应的时间为15-120分钟，例如15分钟、20分钟、30分钟、40分钟、50分钟、60分钟、70分钟、80分钟、90分钟、100分钟、110分钟、120分钟。
根据本发明的一些实施例，一次离子强化处理包括：将壳体坯体用治具装好后，放于第一熔盐中，随后对第一熔盐进行升温，进行反应，反应完成后将降温到150℃以下后，取出壳体坯体。
S220、对经过一次离子强化处理的壳体坯体进行二次离子强化处理
在该步骤中，将经过一次离子强化处理的壳体坯体进行二次离子强化处理。通过二次离子强化处理，会对壳体坯体的表面进一步产生压应力，可以进一步有效的阻断裂纹的扩展，从而进一步提高产品的强度和硬度。
通过两次离子强化后可以提高产品的强度和硬度，且该强度和硬度可以满足使用需求。具体地，复合玻璃陶瓷粉在强化后会有0.5-5％的体积膨胀，复合玻璃陶瓷粉体积膨胀后会使有机相和无机相的间隙减少，从而使壳体组件的微观结构更致密，从而提高壳体组件的表面硬度和强度。
根据本发明的实施例，二次离子强化处理包括：将经过一次离子强化处理的壳体坯体与第二熔盐进行反应。所述第二熔盐包括硝酸钾和硝酸钠，所述第二熔盐中硝酸钾与硝酸钠的质量比为5-20：80-95，例如5:95、10:90、15:85、20:80。所述反应的温度为300-380℃，例如300℃、310℃、320℃、330℃、340℃、350℃、360℃、370℃、380℃，如果反应温度过高，则可能会导致产品中的有机相分解，进而影响壳体组件的性能；如果反应温度过低，则可能会使离子强化不充分。所述反应的时间为15-600分钟，例如15分钟、20分钟、50分钟、60分钟、80分钟、100分钟、150分钟、200分钟、250分钟、300分钟、350分钟、400分钟、450分钟、500分钟、550分钟、600分钟。
根据本发明的实施例，二次离子强化处理包括：采用治具装好经过一次离子强化处理的壳体坯体，将其放于第二熔盐中，升温，进行反应。
根据本发明的实施例，所述一次离子强化处理和所述二次离子强化处理均在阶段升温的环境下进行，阶段升温的方式可以有效的控制反应速率，使一次离子强化处理或二次离子强化处理进行的更充分彻底。
根据本发明的实施例，一次离子强化处理和所述二次离子强化处理中的阶段升温包括：对反应体系进行升温，并在0.5h-6h内升温到250-350℃，并保温15min，随后再升温到反应温度，进行反应，随后降温到150℃以下。由此，可以使一次离子强化处理或二次离子强化处理进行的更加彻底。
根据本发明的实施方式，在对壳体坯体进行离子强化处理后，参考图4，所述方法还包括：
S300、对进行离子强化处理后的壳体组件的表面进行二次精抛处理
该步骤中，对进行离子强化处理后的壳体组件的表面进行二次精抛处理。发明人发现，进行离子强化处理后的产品表面会存在一些划伤、有机物轻微碳化等缺陷，通过二次精抛处理可以去除壳体组件外观面的一些微缺陷，技术人员可以根据需求调整二次精抛处理的具体参数。例如，可以采用磨皮和氧化硅抛光液进行扫光，加工量可以为5-20μm。
根据本发明的一些实施例，由本发明方法制备的壳体组件的介电常数为3-6，介电损耗低，同时还具有高亮的陶瓷质感，外观效果好，且具有高强度和高硬度的特点。
本发明还提供一种壳体组件，该壳体组件为前文所述的方法制备得到的。由此，该壳体组件具有前文所述的方法所具有的全部特征和优点，在此不再赘述。
本发明还提供一种壳体组件，包括：无机组分和塑胶，所述无机组分包括氧化硅、氧化钠、氧化铝、氧化锆、氧化锂和氧化镁，所述塑胶包括丙烷磺酸吡啶嗡盐、聚亚苯基砜树脂、聚酰胺、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的至少一种。根据本发明的一些实施方式，该壳体组件具备前文所述的方法制备得到的壳体组件的全部特征和优点，在此不再赘述。总的来说，该壳体组件具有陶瓷的外观效果，外观表现力好，且壳体组件具有高硬度、高强度、抗划伤能力强等优点。
本发明还提供一种电子设备，该电子设备包括：壳体组件100、显示屏组件200、和主板，壳体组件100为前文所述的壳体组件，显示屏组件与壳体组件100相连，显示屏组件200与壳体组件100之间限定出安装空间，主板设在安装空间内且与显示屏组件200电连接。
本申请对电子设备的具体类型不受特别限制，例如，电子设备可以为手机、智能手表、掌上电脑、笔记本电脑、膝上型计算机、台式计算机、便携式游戏设备、录像机、照相机、寻呼机或者打印机等等。具体的，电子设备可以为移动电话或智能电话(例如，基于iPhoneTM，基于Android TM的电话)，便携式游戏设备(例如Nintendo DS TM，PlayStationPortable TM，Gameboy Advance TM，iPhone TM)、PDA、便携式互联网设备、音乐播放器以及数据存储设备，其他手持设备以及诸如手表、入耳式耳机、吊坠、头戴式耳机等，电子设备还可以为其他的可穿戴设备(例如，诸如电子眼镜、电子衣服、电子手镯、电子项链、电子纹身或智能手表的头戴式设备(HMD))。由此，该电子设备具备前文所述壳体组件的全部特征和优点，在此不再赘述。
本申请下面所描述的示例，除非另有说明，所使用的试剂均可以从市场上购得或者可以通过本申请所描述的方法制备而得。
实施例1
(1)采用液相沉淀法制备纳米玻璃陶瓷粉：称取金属盐，以金属盐的总质量为基准，该金属盐包括70重量份的NaSiO3·9H2O、20重量份的AlCl3·6H2O、9重量份的LiCl·5H2O、0.5重量份的ZrOCI2·8H2O、0.5重量份的MgCl2·6H2O。将称好的金属盐的各组分分别加入纯水进行溶解后配置成1mol/L的溶液，随后将各个组分的金属盐溶液混合，形成金属盐溶液，随后向金属盐溶液中加入氨水，产生沉淀。随后用滤纸和抽滤装置进行过滤、清洗(采用去离子水清洗5-10次)后在100℃烘干2h，将烘干后的粉体在800℃煅烧12h，制得纳米玻璃陶瓷粉，纳米复合玻璃陶瓷粉的粒径为200-500nm。
(2)纳米玻璃陶瓷粉的改性：按以下配方对步骤(1)制得纳米玻璃陶瓷粉进行改性。
以纳米玻璃陶瓷粉、改性剂、分散剂和色料的总质量为基准，称取93重量份的纳米玻璃陶瓷粉、0.5重量份的改性剂、0.5重量份的分散剂和6重量份的色料。其中，改性剂为硅烷偶联剂，分散剂为PEG和硬脂酸，色料为炭黑。
将上述原材称好后加入水和研磨球(研磨球的材质为氧化铝或氧化锆，原材：水：研磨球质量比控制在1:1-3:0.5-1)，放于球磨罐中球磨分散24h，制得复合玻璃陶瓷粉浆料。
(3)复合玻璃陶瓷粉体的制备：将步骤(2)中制得的浆料进行喷雾干燥造粒，制得复合玻璃陶瓷粉体。其中，进料温度为80℃，进风温度为150℃，排风温度为75℃，塔内温度为80℃，塔内负压为100Pa。
(4)喂料的制备：将步骤(3)中制得的复合玻璃陶瓷粉体与塑胶进行混合，塑胶为PPS和PA的复合物，将复合玻璃陶瓷粉体与塑胶的质量比按1:0.3进行配料，配料后用共混挤出机进行分散，共混4次，确保物料混合均匀后再进行挤出造粒，制得注塑用的喂料。
(5)注射成型：将步骤(4)中制得的喂料在100℃进行烘干9h，随后加入注射机中进行注射成型，成型温度控制在335℃，注射速度控制在70％，注射压力控制在180MPa，模具温度控制在140℃，保压时间控制在10s。
(6)热处理：用夹治具支撑步骤(5)得到的物料放于烘箱中，并按以下曲线进行升温聚合：1)室温1h升温到150℃；2)在150℃的温度下保温2h；3)在3h的时间内将温度由150℃升温至260℃；4)在260℃的温度下保温2h；5)在0.5h的时间内由260℃升温到330℃并保温8h；自然降温到室温。制得坯料。
(7)CNC加工：将步骤(6)制得的坯料，按产品图纸进行CNC加工，CNC加工选用金刚石PCD铣刀，主轴转速控制在22000rpm，单次切削量控制在0.05mm。
(8)研磨抛光：对步骤(7)CNC加工好的产品进行抛光：粗抛采用扫光机，抛光盘选自猪毛，抛光助剂选用水系钻石研磨液，抛光助剂的粒度为3.5um，抛光助剂的质量浓度为10％。精抛采用扫光机，抛光液选用氧化硅，抛光液的粒度为100-200nm，抛光助剂的质量浓度为35％。
(9)一次离子强化：将步骤(8)制得的产品，采用治具装好后，放于第一熔盐中，其中第一熔盐包括硝酸钾和硝酸钠，其中硝酸钾与硝酸钠的质量比为62：38。随后对第一熔盐进行升温，并在0.5h内升温到300℃，并保温15min；随后再升温到360℃进行离子交换强化，强化时间为50min；炉体降温到150℃以下后，取出产品。
(10)二次离子强化：将步骤(9)制得的产品，采用治具装好后，放于第二熔盐中，其中第二熔盐包括硝酸钾和硝酸钠，其中硝酸钾与硝酸钠的质量比为10：90。随后对第二熔盐进行升温，并在0.5h内升温到300℃，并保温15min；随后再升温到360℃进行离子交换强化，强化时间为50min；炉体降温到150℃以下后，取出产品。
(11)二次精抛：采用磨皮和氧化硅抛光液进行扫光，抛光时间为15min。
最终得到的壳体组件的介电常数为3-6，壳体组件具有陶瓷的质感和美感的外观。
按照申请号为201810297980.4的实施例4中的技术参数制备壳体组件，将其作为对照组1，对实施例1和对照组1制备的壳体组件的强度和硬度进行测试，测试结果见下表1。
表1
Figure BDA0003099183240000091
Figure BDA0003099183240000101
由表1可知，实施例1制备的壳体组件的硬度和强度明显高于对照组1，且实施例1的壳体组件的硬度和强度能够达到使用要求。可见本发明方法能够显著提高壳体组件的强度和硬度。且当壳体组件的厚度较小时，壳体组件的硬度和强度仍能满足使用要求。
实施例2
参考实施例1的方法制备壳体组件，其他条件与实施例1相同，不同之处在于：
步骤(1)中，金属盐包括50重量份的NaSiO3·9H2O、30重量份的AlCl3·6H2O、5重量份的LiCl·5H2O、5重量份的ZrOCI2·8H2O、10重量份的MgCl2·6H2O。
最终得到的壳体组件的介电常数为3-6，具有陶瓷的质感和美感的外观。
实施例3
参考实施例1的方法制备壳体组件，其他条件与实施例1相同，不同之处在于：
步骤(1)中，金属盐包括60重量份的NaSiO3·9H2O、10重量份的AlCl3·6H2O、20重量份的LiCl·5H2O、4重量份的ZrOCI2·8H2O、6重量份的MgCl2·6H2O。
最终得到的壳体组件的介电常数为3-6，具有陶瓷的质感和美感的外观。
实施例4
参考实施例1的方法制备壳体组件，其他条件与实施例1相同，不同之处在于：
步骤(4)中，复合玻璃陶瓷粉体与塑胶的质量比为1:1。
最终得到的壳体组件的介电常数为3-6，具有陶瓷的质感和美感的外观。
实施例5
参考实施例1的方法制备壳体组件，其他条件与实施例1相同，不同之处在于：
步骤(4)中，复合玻璃陶瓷粉体与塑胶的质量比为1:0.25。
最终得到的壳体组件的介电常数为3-6，具有陶瓷的质感和美感的外观。
实施例6
参考实施例1的方法制备壳体组件，其他条件与实施例1相同，不同之处在于：
步骤(9)中，第一熔盐中硝酸钾与硝酸钠的质量比为70：30，一次离子强化的温度为320℃，强化时间为90min。
最终得到的壳体组件的介电常数为3-6，具有陶瓷的质感和美感的外观。
实施例7
参考实施例1的方法制备壳体组件，其他条件与实施例1相同，不同之处在于：
步骤(9)中，第一熔盐中硝酸钾与硝酸钠的质量比为80：20，一次离子强化的温度为380℃，强化时间为15min。
最终得到的壳体组件的介电常数为3-6，具有陶瓷的质感和美感的外观。
实施例8
参考实施例1的方法制备壳体组件，其他条件与实施例1相同，不同之处在于：
步骤(10)中，第二熔盐中硝酸钾与硝酸钠的质量比为5：95，二次离子强化的温度为380℃，强化时间为15min。
最终得到的壳体组件的介电常数为3-6，具有陶瓷的质感和美感的外观。
实施例9
参考实施例1的方法制备壳体组件，其他条件与实施例1相同，不同之处在于：
步骤(10)中，第二熔盐中硝酸钾与硝酸钠的质量比为20：80，二次离子强化的温度为300℃，强化时间为600min。
最终得到的壳体组件的介电常数为3-6，具有陶瓷的质感和美感的外观。
按照申请号为201810297980.4的技术参数制备壳体组件，将其作为对照组，对实施例2-9和对照组制备的壳体组件的强度和硬度进行测试，测试结果见下表2。
表2
Figure BDA0003099183240000111
Figure BDA0003099183240000121
由表2可知，实施例2-9制备的壳体组件的硬度和强度明显高于对照组，且实施例2-7的壳体组件的硬度和强度能够达到使用要求。由此，本发明方法能够显著提高壳体组件的强度和硬度。且当壳体组件的厚度较小时，壳体组件的硬度和强度仍能满足使用要求。
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“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施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实施例或示例中。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实施例或示例。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实施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实施例或示例以及不同实施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实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，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实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种制备壳体组件的方法，其特征在于，所述方法包括：
将金属盐与沉淀剂进行反应，产生沉淀，将所述沉淀煅烧，得到纳米玻璃陶瓷粉；其中，所述金属盐包括45-80重量份的硅酸钠、1-35重量份的氯化铝、1-25重量份的氯化锂、0.1-10重量份的氧氯化锆、0.1-15重量份的氯化镁；
将纳米玻璃陶瓷粉与塑胶混合，制备壳体坯体，所述纳米玻璃陶瓷粉包括氧化硅、氧化钠、氧化铝、氧化锆、氧化锂和氧化镁；
对所述壳体坯体进行离子强化处理，得到壳体组件；
对所述壳体坯体进行离子强化处理包括：对所述壳体坯体进行一次离子强化处理；对经过所述一次离子强化处理的壳体坯体进行二次离子强化处理；
所述一次离子强化处理包括：将所述壳体坯体与第一熔盐进行反应；
所述第一熔盐包括硝酸钾和硝酸钠，所述第一熔盐中硝酸钾与硝酸钠的质量比为60-80：20-40；所述反应的温度为300-380℃，所述反应的时间为15-120分钟；
所述二次离子强化处理包括：将经过所述一次离子强化处理的壳体坯体与第二熔盐进行反应；
所述第二熔盐包括硝酸钾和硝酸钠，所述第二熔盐中硝酸钾与硝酸钠的质量比为5-20：80-95；所述反应的温度为300-380℃，所述反应的时间为15-600分钟。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述沉淀剂为氨水；
所述金属盐包括50-75重量份的NaSiO3·9H2O、2-30重量份的AlCl3·6H2O、3-20重量份的LiCl·5H2O、0.5-5重量份的ZrOCI2·8H2O、0.3-10重量份的MgCl2·6H2O；
所述塑胶包括丙烷磺酸吡啶嗡盐、聚亚苯基砜树脂、聚酰胺、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的至少一种；
所述纳米玻璃陶瓷粉与所述塑胶的质量比为0.5-0.8：0.2-0.5。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述制备壳体坯体包括以下步骤：
将纳米玻璃陶瓷粉进行改性，得到复合玻璃陶瓷粉浆料；
对所述复合玻璃陶瓷粉浆料进行干燥，得到复合玻璃陶瓷粉体；
将所述复合玻璃陶瓷粉体与所述塑胶混合，挤出造粒，制得喂料；
将所述喂料注射成型；
将注塑成型得到的物料进行热处理，制得坯料；
将所述坯料进行切割处理和研磨抛光处理，得到壳体坯体。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，制备所述复合玻璃陶瓷粉浆料包括：将20-95重量份的纳米玻璃陶瓷粉、0.1-3重量份的改性剂、0.1-1重量份的分散剂、1-20重量份的色料与溶剂混合，进行球磨，得到复合玻璃陶瓷粉浆料。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述改性剂包括硅烷偶联剂、柠檬酸铵、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸铵、三乙醇铵的至少一种；
所述分散剂包括聚乙烯醇、聚乙二醇、硬脂酸、硬脂酸铵的至少一种；
所述色料包括有机色料、无机色料的至少一种；
所述溶剂包括水。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述热处理步骤中，将注塑成型得到的物料进行阶段升温；
所述阶段升温包括：在0.5-1h的时间内由室温升温到150℃，在150℃的温度下保温2-4h，在2-4h的时间内由150℃升温至260℃，在260℃的温度下保温2-4h，在0.5-1h的时间内由260℃升温到280-350℃并保温4-8h，随后降温到室温。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述一次离子强化处理和所述二次离子强化处理均在阶段升温的环境下进行；
所述阶段升温包括：对反应体系进行升温，并在0.5h-6h内升温到250-350℃，并保温15min，随后再升温到反应温度，进行反应，随后降温到150℃以下。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在对所述壳体坯体进行离子强化处理后，所述方法还包括：对进行所述离子强化处理后的壳体组件的表面进行二次精抛处理。
9.一种壳体组件，其特征在于，所述壳体组件为权利要求1-8任一项所述的方法制备得到的。
10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：显示屏组件、主板和壳体组件；
所述壳体组件为权利要求9所述的壳体组件；
所述显示屏组件与所述壳体组件相连，所述显示屏组件与所述壳体组件之间限定出安装空间；
所述主板设在所述安装空间内且与所述显示屏组件电连接。
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