CN113754447A - 陶瓷壳体及其制备方法、电子设备的壳体 - Google Patents

陶瓷壳体及其制备方法、电子设备的壳体 Download PDF

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Abstract

本申请提出了陶瓷壳体及其制备方法、电子设备的壳体。该陶瓷壳体包括第一陶瓷体和多个第二陶瓷体，且第一陶瓷体和多个第二陶瓷体是一体成型的，并且，第一陶瓷体具有第一颜色，第二陶瓷体具有第二颜色，且第一颜色不同于第二颜色。本申请所提出的陶瓷壳体，整个陶瓷壳体是一体成型的陶瓷材料，从而使陶瓷壳体的表面强度更高且耐磨性更好，且第一陶瓷壳体可以是单色的而第二陶瓷壳体可以是彩色的，从而实现多色的陶瓷壳体具有水磨石般的外观效果，并且，第一陶瓷壳体与第二陶瓷壳体之间是无缝衔接的，从而使多色陶瓷壳体的表面光滑性更好。

Description

陶瓷壳体及其制备方法、电子设备的壳体
技术领域
本申请涉及陶瓷制作技术领域，具体的，本申请涉及陶瓷壳体及其制备方法、电子设备的壳体。
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优点，而被作为手机结构件材料广泛地应用于后盖、中框等领域，并受到了消费者的欢迎。
只不过氧化锆陶瓷产品的素坯一般为单一的颜色，例如黑色、白色、红色或蓝色等，显得比较单调。即使可以通过喷涂或物理气相沉积(PVD)的方式涂上其他颜色，表面耐磨性和手感反而会大打折扣。
发明内容
本申请实施例的一个目的在于提出一种表面耐磨性高、无缝衔接且多色的陶瓷壳体、该陶瓷壳体的制备方法以及包括陶瓷壳体的电子设备的壳体，如此，通过在陶瓷粉体中添加不同的着色剂，先分别成型各色陶瓷生胚再进行定型和烧结，从而获得一体化耐磨性能高且多色的陶瓷壳体，可以实现水磨石般的外观效果。
在本申请实施例的第一方面，提出了一种陶瓷壳体。
根据本申请的实施例，所述陶瓷壳体包括第一陶瓷体和多个第二陶瓷体，且所述第一陶瓷体和所述多个第二陶瓷体是一体成型的，并且，所述第一陶瓷体具有第一颜色，所述第二陶瓷体具有第二颜色，且所述第一颜色不同于所述第二颜色。
本申请实施例的陶瓷壳体，整个陶瓷壳体是一体成型的陶瓷材料，从而使陶瓷壳体的强度更高且表面耐磨性更好，且第一陶瓷壳体可以是单色的而第二陶瓷壳体可以是彩色的，从而实现多色的陶瓷壳体具有水磨石般的外观效果，并且，第一陶瓷壳体与第二陶瓷壳体之间是无缝衔接的，从而使多色陶瓷壳体的表面光滑性更好。
在本申请的第二方面，提出了一种制备陶瓷壳体的方法。
根据本申请的实施例，所述方法包括：提供第一陶瓷粉体和第二陶瓷粉体，其中，所述第二陶瓷粉体包括所述第一陶瓷粉体和着色剂；将所述第一陶瓷粉体成型为第一陶瓷生胚；将所述第二陶瓷粉体成型为第二陶瓷生胚；将所述第一陶瓷生胚与多个所述第二陶瓷生胚进行定型，以获得待烧结的胚体；对所述胚体进行烧结，以获得所述陶瓷壳体。
采用本申请实施例的制备方法，将多个彩色的第二陶瓷生胚定型到单色的第一陶瓷生胚上，如此，烧结出的单色陶瓷壳体表面嵌入多色陶瓷，从而实现陶瓷壳体水磨石般的外观效果，并且，制备出的陶瓷壳体具有较高的力学性能和抗弯曲变形能力。
在本申请的第三方面，提出了一种电子设备的壳体。
根据本申请的实施例，所述壳体包括壳体本体，所述壳体本体为上述的陶瓷壳体。
本申请实施例的电子设备的壳体，其壳体本体选择强度高、表面耐磨性好且多色的陶瓷壳体，从而使电子设备的壳体具有水磨石般外观效果的同时具有更好的抗跌落性能和耐磨手感。本领域技术人员能够理解的是，前面针对陶瓷壳体所描述的特征和优点，仍适用于该电子设备的壳体，在此不再赘述。
本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本申请一个实施例的陶瓷壳体的截面结构示意图；
图2是本申请一个实施例的陶瓷壳体的俯视结构示意图；
图3是本申请另一个实施例的陶瓷壳体的截面结构示意图；
图4是本申请另一个实施例的陶瓷壳体的截面结构示意图；
图5是本申请一个实施例的陶瓷壳体上图案区与非图案区的示意图；
图6是本申请一个实施例的制备陶瓷壳体的方法流程示意图；
图7是本申请一个实施例的干压模具在第一陶瓷生胚上形成孔洞的示意图；
图8是本申请一个实施例的两种陶瓷生胚定型为待烧结胚体的过程示意图；
图9是本申请一个实施例的电子设备的壳体外观示意图。
附图标记
100 陶瓷壳体
110 第一陶瓷壳体
111 第一陶瓷生胚
101 凹槽
102 通孔
103 孔洞
120 第二陶瓷壳体
121 第二陶瓷生胚
131 待烧结的胚体
200 干压模具
210 凹模
220 凸模
221 凸起
10 壳体本体
1 电子设备的壳体
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，本技术领域人员会理解，下面实施例旨在用于解释本申请，而不应视为对本申请的限制。除非特别说明，在下面实施例中没有明确描述具体技术或条件的，本领域技术人员可以按照本领域内的常用的技术或条件或按照产品说明书进行。
在本申请实施例的一个方面，提出了一种陶瓷壳体。
根据本申请的实施例，参考图1，陶瓷壳体100包括第一陶瓷体110和多个第二陶瓷体120，且第一陶瓷体110和多个第二陶瓷体120是一体成型的，并且，第一陶瓷体110具有第一颜色，第二陶瓷体120具有第二颜色，且第一颜色不同于第二颜色。
在本申请的一些实施例中，形成第一陶瓷体110的陶瓷材料和形成第二陶瓷体120的陶瓷材料可以是相同的，即陶瓷的种类、晶体的结构、陶瓷的密度和强度等力学性能都是相近的，具体的，形成第一陶瓷体110和第二陶瓷体120的陶瓷原料都包括氧化锆、氧化钇、氧化镁、分散剂和粘结剂，且第二陶瓷体120的陶瓷原料比第一陶瓷体110只多着色剂。如此，由微观组成相同的第一陶瓷体110和第二陶瓷体120无缝衔接组成的陶瓷壳体100，其表面强度更高和表面耐磨性更好。
在本申请的一些实施例中，第一陶瓷体110可以环绕多个第二陶瓷体120设置。如此，形成的水磨石外观面效果可以参考图2，其中，连续的基体为白色陶瓷，分散着多个各种形状的彩色陶瓷。
在本申请的一些实施例中，参考图3，第一陶瓷体110的同一面上可以具有多个凹槽101，且每个第二陶瓷体120可填充在一个凹槽101中，且凹槽101的深度可以为0.1～0.5mm。如此，在制备多色的陶瓷壳体的过程中，先分别制备第一陶瓷体110和第二陶瓷体120的生胚，再将第二陶瓷体120的生胚定型到第一陶瓷体110生胚的凹槽101中，最后烧结出的陶瓷壳体表面具有水磨石的外观面效果。
在本申请的一些实施例中，参考图4，第一陶瓷体110的同一面上可以具有多个贯孔102，且每个第二陶瓷体120可填充在一个贯孔102中，且贯孔102的深度可以为0.1～1mm。如此，在制备多色的陶瓷壳体的过程中，先分别制备第一陶瓷体110和第二陶瓷体120的生胚，再将第二陶瓷体120的生胚定型到第一陶瓷体110生胚的贯孔102中，最后烧结出的陶瓷壳体表面具有水磨石的外观面效果。
在本申请的一些实施例中，参考图5，陶瓷壳体100的表面上还可以限定有图案区(LOGO)和非图案区(U)，且第二陶瓷体120都设置在图案区内而第一陶瓷体110同时设置在图案区和非图案区内，或者，第二陶瓷体120都设置在非图案区内而第一陶瓷体110同时设置在图案区和非图案区内。如此，将陶瓷壳体100上图案区和非图案区分别设计成水磨石效果和单色陶瓷效果，从而使图案区和非图案区的辨识度更高且外观效果更时尚。
综上所述，根据本申请的实施例，提出了一种陶瓷壳体，整个陶瓷壳体是一体成型的陶瓷材料，从而使陶瓷壳体的强度更高且表面耐磨性更好，且第一陶瓷壳体可以是单色的而第二陶瓷壳体可以是彩色的，从而实现多色的陶瓷壳体具有水磨石般的外观效果，并且，第一陶瓷壳体与第二陶瓷壳体之间是无缝衔接的，从而使多色陶瓷壳体的表面光滑性更好。
在本申请实施例的另一个方面，提出了一种制备陶瓷壳体的方法。根据本申请的实施例，参考图6，该制备方法包括：
S100：提供第一陶瓷粉体和第二陶瓷粉体。
在该步骤中，提供第一陶瓷粉体和第二陶瓷粉体，其中，第二陶瓷粉体包括第一陶瓷粉体和着色剂。
根据本申请的实施例，第一陶瓷粉体和第二陶瓷粉体可以都包括白色氧化锆、增强剂(例如氧化钇)、增韧剂(例如氧化镁)、分散剂和粘结剂，而第二陶瓷粉体中还可以包括包括着色剂。其中，分散剂为聚丙烯酸、聚乙二醇和甘油中的至少一种，粘结剂为PVB(聚乙烯醇缩丁醛)、DOP(布苯丙胺)、DBP(邻苯二甲酸二丁酯)中的至少一种；着色剂可以选择三氧化二铒、三氧化二钕、三氧化二镨、氧化铈、三氧化二铁、三氧化二铬、三氧化二锰、氧化锌以及镁、硅、钙、钴、镍、铜、钒、镉和锡的氧化物中的至少一种。
具体的，第一陶瓷粉体可以包括白色氧化锆陶瓷材料组合物、分散剂和粘结剂；其中，白色氧化锆陶瓷材料组合物包括0～3wt％的氧化铝、1～5wt％的氧化钇和余量的含有氧化铪的氧化锆以及其他微量杂质，且白色氧化锆陶瓷材料组合物粉体的D50粒度为0.1～20微米；粘结剂为石蜡、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，白色陶瓷材料组合物与分散剂、粘结剂的质量比可以为50：3：1。此外，将白色氧化锆陶瓷材料组合物与分散剂和粘结剂在球磨机中混合均匀，即可获得第一陶瓷粉体，且球磨的温度在30℃以下、研磨时间为45～58小时。
具体的，第二陶瓷粉体可以包括白色氧化锆、氧化钇、氧化铝和着色剂，且白色氧化锆的含量可以为90～99wt％，氧化钇的含量可以为1～5wt％，氧化铝的含量可以为0.1～3wt％，着色剂的含量可以为0.8～8wt％。此外，将白色氧化锆、氧化钇、氧化铝和着色剂在球磨机中混合均匀，即可获得第二陶瓷粉体，且球磨的温度在30℃以下、研磨时间为45～58小时。
S200：将第一陶瓷粉体成型为第一陶瓷生胚。
在该步骤中，将步骤S100的第一陶瓷粉体成型为第一陶瓷生胚。根据本申请的实施例，第一陶瓷生胚的成型方式可以为注射成型、流延、或者干压成型。
在本申请的一些实施例中，第一陶瓷生胚的成型方式可以选择干压成型，且参考图7，干压成型的模具200上的凸模220工作面上可以设置有多个凸起221，多个凸起221用于在第一陶瓷生胚111上形成多个孔洞103。如此，通过特制的干压模具可在第一陶瓷生胚111上形成设计好的孔洞103。
S300：将第二陶瓷粉体成型为第二陶瓷生胚。
在该步骤中，将步骤S100的第二陶瓷粉体也成型为第二陶瓷生胚。根据本申请的实施例，第二陶瓷生胚的成型方式也可以为注射成型、流延、或者干压成型。在本申请的一些实施例中，第二陶瓷生胚的成型方式可以选择干压成型，如此，可以制作出各种形状的第二陶瓷生胚121。
S400：将第一陶瓷生胚与多个第二陶瓷生胚进行定型，以获得待烧结的胚体。
在该步骤中，参考图8，将步骤S200成型的第一陶瓷生胚111与步骤S300成型的多个第二陶瓷生胚121进行定型，以获得待烧结的胚体131。
在本申请的一些实施例中，步骤S400具体可以为，将多个第二陶瓷生胚121放入对应的孔洞103中，并进行干压成型和冷等静压，其中，冷等静压的压力可以为100～500MPa。
在一些具体示例中，在步骤S400之后可以先进行排胶或脱脂的处理，且排胶或脱脂的温度在400摄氏度以上、时间为0.5～4小时，如此，排胶或脱脂的处理可使烧结后的陶瓷壳体无扭曲变形、无开裂、无异色等问题，从而使制备方法的良品率更高。
S500：对胚体进行烧结，以获得陶瓷壳体。
在该步骤中，对步骤S400的胚体进行烧结，以获得陶瓷壳体。在本申请的一些实施例中，烧结的温度可以大于1200摄氏度且时间可以为0.5～10小时，如此，烧结后大面积连续的纯色陶瓷具有更高的强度和平面度，从而实现陶瓷壳体较高的力学性能和避免陶瓷弯曲变形能力。此外，烧结后还可以对陶瓷壳体进行数控加工(CNC)和打磨抛光，从而使陶瓷壳体的形状精度和表面光滑度都更好。
综上所述，根据本申请的实施例，提出了一种制备方法，将多个彩色的第二陶瓷生胚定型到单色的第一陶瓷生胚上，如此，烧结出的单色陶瓷壳体表面嵌入多色陶瓷，从而实现陶瓷壳体水磨石般的外观效果，并且，制备出的陶瓷壳体具有较高的力学性能和抗弯曲变形能力。
在本申请实施例的另一个方面，提出了一种电子设备的壳体。
根据本申请的实施例，参考图9，壳体1包括壳体本体10，且壳体本体10可以为上述的陶瓷壳体。如此，选择具有水磨石外观效果的陶瓷壳体作为壳体本体，不仅可为电子设备的壳体带来高强度、
根据本申请的实施例，电子设备的壳体的具体结构不受特别的限制，除了例如陶瓷壳体作为的壳体本体以外，还可以包括层叠设置的纹理层、光学膜层或防指纹层等功能结构，本领域技术人员可根据该壳体的外观效果进行相应地设计。
综上所述，根据本申请的实施例，提出了一种电子设备的壳体，其壳体本体选择强度高、表面耐磨性好且多色的陶瓷壳体，从而使电子设备的壳体具有水磨石般外观效果的同时具有更好的抗跌落性能和耐磨手感。本领域技术人员能够理解的是，前面针对陶瓷壳体所描述的特征和优点，仍适用于该电子设备的壳体，在此不再赘述。
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 (11)

1.一种陶瓷壳体，其特征在于，包括第一陶瓷体和多个第二陶瓷体，且所述第一陶瓷体和所述多个第二陶瓷体是一体成型的，并且，所述第一陶瓷体具有第一颜色，所述第二陶瓷体具有第二颜色，且所述第一颜色不同于所述第二颜色。
2.根据权利要求1所述的陶瓷壳体，其特征在于，形成所述第一陶瓷体的陶瓷材料和形成所述第二陶瓷体的陶瓷材料是相同的。
3.根据权利要求1所述的陶瓷壳体，其特征在于，所述第一陶瓷体环绕所述多个第二陶瓷体设置。
4.根据权利要求1所述的陶瓷壳体，其特征在于，所述第一陶瓷体的同一面上具有多个凹槽，且每个所述第二陶瓷体填充在一个所述凹槽中。
5.根据权利要求1所述的陶瓷壳体，其特征在于，所述第一陶瓷体的同一面上具有多个贯孔，且每个所述第二陶瓷体填充在一个所述贯孔中。
6.一种制备陶瓷壳体的方法，其特征在于，包括：
提供第一陶瓷粉体和第二陶瓷粉体，其中，所述第二陶瓷粉体包括所述第一陶瓷粉体和着色剂；
将所述第一陶瓷粉体成型为第一陶瓷生胚；
将所述第二陶瓷粉体成型为第二陶瓷生胚；
将所述第一陶瓷生胚与多个所述第二陶瓷生胚进行定型，以获得待烧结的胚体；
对所述胚体进行烧结，以获得所述陶瓷壳体。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一陶瓷生胚的成型方式为干压成型，所述干压成型的模具上设置多个凸起，所述多个凸起用于在所述第一陶瓷生胚上形成多个孔洞。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述定型的步骤包括：
将多个所述第二陶瓷生胚放入所述孔洞中，并进行干压成型和冷等静压，其中，所述冷等静压的压力为100～500MPa。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在进行所述烧结之前，所述方法进一步包括：
对所述胚体进行排胶或脱脂的处理，且所述排胶或脱脂的温度在400摄氏度以上、时间为0.5～4小时。
10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述烧结的温度大于1200摄氏度且时间为0.5～10小时。
11.一种电子设备的壳体，其特征在于，包括壳体本体，所述壳体本体为权利要求1～5所述的陶瓷壳体。
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