CN114506097B - 陶瓷塑料复合体及其制备方法、电子产品外壳 - Google Patents
陶瓷塑料复合体及其制备方法、电子产品外壳 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114506097B CN114506097B CN202011287654.9A CN202011287654A CN114506097B CN 114506097 B CN114506097 B CN 114506097B CN 202011287654 A CN202011287654 A CN 202011287654A CN 114506097 B CN114506097 B CN 114506097B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- ceramic
- powder
- plastic
- porous
- slurry
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title claims abstract description 114
- 239000004033 plastic Substances 0.000 title claims abstract description 102
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 45
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 9
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 86
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims abstract description 73
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 52
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 52
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims abstract description 36
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 33
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 29
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 19
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 claims description 11
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 10
- -1 polybutylene terephthalate Polymers 0.000 claims description 10
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 claims description 7
- 229920001707 polybutylene terephthalate Polymers 0.000 claims description 7
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims description 6
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 claims description 6
- 239000004734 Polyphenylene sulfide Substances 0.000 claims description 6
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 claims description 6
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000002557 mineral fiber Substances 0.000 claims description 6
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 claims description 6
- 229920000069 polyphenylene sulfide Polymers 0.000 claims description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 4
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 4
- 210000003850 cellular structure Anatomy 0.000 claims description 3
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 claims description 3
- 238000009501 film coating Methods 0.000 claims description 3
- 239000007888 film coating Substances 0.000 claims description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 3
- 238000007654 immersion Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 13
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 1
- 239000010977 jade Substances 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
- B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
- B29C70/28—Shaping operations therefor
- B29C70/40—Shaping or impregnating by compression not applied
- B29C70/42—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
本发明提供了一种陶瓷塑料复合体及其制备方法、电子产品外壳。所述陶瓷塑料复合体包括陶瓷本体、多孔层和塑料;其中,所述多孔层通过在所述陶瓷本体的表面分布多孔浆料并进行烧结形成,所述多孔浆料包括陶瓷粉、造孔剂和金属粉;所述多孔层具有孔状结构,所述塑料填充于所述多孔层的所述孔状结构中。在本发明的所述陶瓷塑料复合体及其制备方法中,通过在陶瓷本体的表面设置多孔层,多孔层在烧结时形成大量孔洞结构,从而为塑胶浸入提供通道,塑料填充孔洞并覆盖多孔层,增强了陶瓷本体与塑料之间的结合力。
Description
技术领域
本发明涉及陶瓷材料技术领域,具体而言涉及一种陶瓷塑料复合体及其制备方法、电子产品外壳。
背景技术
氧化锆陶瓷是重要的无机陶瓷材料,不但具有温润如玉的外观特性,同时具有优异的机械性能,如高耐磨性、耐高温、耐腐蚀、高绝缘及良好的可加工性能。鉴于氧化锆陶瓷的诸多优势,该陶瓷广泛应用于消费类电子产品如手机背板,可穿戴设备腕表等。但随着5G时代的来临,消费者提出了诸如更好的介电性能及质量轻等要求。
因此,如何解决上述问题成为需要解决的问题。
发明内容
针对现有技术中存在的氧化锆陶瓷塑料复合体结合力不足问题,本发明第一方面提供了一种陶瓷塑料复合体,所述陶瓷塑料复合体包括陶瓷本体、多孔层和塑料;
其中,所述多孔层通过在所述陶瓷本体的表面分布多孔浆料并进行烧结形成,所述多孔浆料包括陶瓷粉、造孔剂和金属粉;
所述多孔层具有孔状结构,所述塑料填充于所述多孔层的所述孔状结构中。
可选地,所述多孔浆料中所述陶瓷粉、所述造孔剂和所述金属粉的重量含量比为50-90:5-20:5-30;或
所述多孔浆料中所述陶瓷粉、所述造孔剂和所述金属粉的重量含量比为60-80:10-15:10-25;或
所述多孔浆料中所述陶瓷粉、所述造孔剂和所述金属粉的重量含量比为65-75:12-17:13-18。
可选地,所述陶瓷粉包括氧化锆;和/或
所述金属粉包括铝粉、镍粉、锰粉、钴粉、锌粉和铁粉中的至少一种。
可选地,所述多孔层的厚度为1μm-100μm;和/或
所述孔状结构的平均孔径为0.1μm-0.5μm。
可选地,所述塑料为聚对苯二甲酸丁二醇酯塑料、聚酰胺塑料、聚亚苯基硫醚塑料中的一种或几种。
可选地,所述塑料还包括10重量%-60重量%的改性材料,所述改性材料为玻璃纤维、碳纤维和矿物纤维的一种或几种。
本发明的第二方面一种陶瓷塑料复合体的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:
步骤S1:提供陶瓷本体,将多孔浆料分布在所述陶瓷本体的表面上,所述多孔浆料包括陶瓷粉、造孔剂和金属粉;
步骤S2:对所述多孔浆料进行烧结,以形成具有孔状结构的多孔层;
步骤S3:将塑料注塑至所述多孔层的孔状结构中,以形成陶瓷塑料复合体。
可选地,所述多孔浆料中所述陶瓷粉、所述造孔剂和所述金属粉的重量含量比为50-90:5-20:5-30;或
所述多孔浆料中所述陶瓷粉、所述造孔剂和所述金属粉的重量含量比为60-80:10-15:10-25;或
所述多孔浆料中所述陶瓷粉、所述造孔剂和所述金属粉的重量含量比为65-75:12-17:13-18。
可选地,所述烧结的温度为1400℃-1500℃;和/或
所述烧结的时间为2h-6h。
可选地,所述多孔浆料中固含量为30重量%-60重量%;和/或
所述多孔浆料中的颗粒粒径为0.1μm-1.0μm。
可选地,所述陶瓷粉包括氧化锆;和/或
所述金属粉包括铝粉、镍粉、锰粉、钴粉、锌粉和铁粉中的至少一种。
可选地,通过涂覆、浸渍、覆膜和喷涂中的一种或几种方法将所述多孔浆料分布在所述陶瓷本体的表面。
可选地,在所述步骤S2中在将多孔浆料分布在所述陶瓷本体的表面之后,还进一步包括进行干燥的步骤,所述干燥的温度为80℃-150℃。
可选地,所述注塑的模温为80℃-160℃;和/或
所述注塑的压力为60MPa-160MPa。
可选地,所述塑料为聚对苯二甲酸丁二醇酯塑料、聚酰胺塑料、聚亚苯基硫醚塑料中的一种或几种。
可选地,所述塑料还包括10重量%-60重量%的改性材料,所述改性材料为玻璃纤维、碳纤维和矿物纤维的一种或几种。
本发明的第三方面提供了一种陶瓷塑料复合体,所述陶瓷塑料复合体通过第二方面所述制备方法制备得到。
本发明的第四方面提供了一种电子产品壳体,其特征在于,所述电子产品壳体包括第一方面所述的陶瓷塑料复合体或第三方面所述的陶瓷塑料复合体。
在本发明的所述陶瓷塑料复合体及其制备方法中,通过在陶瓷本体的表面设置多孔层,多孔层在烧结时形成大量孔洞结构,从而为塑胶浸入提供通道,塑料填充孔洞并覆盖多孔层,增强了陶瓷本体与塑料之间的结合力。
附图说明
本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述,用来解释本发明的装置及原理。在附图中,
图1为本发明中陶瓷塑料复合体的结构示意图;
图2为本发明中陶瓷塑料复合体的制备方法的工艺流程图。
具体实施方式
在下文的描述中,给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而,对于本领域技术人员而言显而易见的是,本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中,为了避免与本发明发生混淆,对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
应当理解的是,本发明能够以不同形式实施,而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地,提供这些实施例将使公开彻底和完全,并且将本发明的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中,为了清楚,层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。
应当明白,当元件或层被称为“在...上”、“与...相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时,其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层,或者可以存在居间的元件或层。相反,当元件被称为“直接在...上”、“与...直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时,则不存在居间的元件或层。应当明白,尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分,这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此,在不脱离本发明教导之下,下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。
空间关系术语例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等,在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白,除了图中所示的取向以外,空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如,如果附图中的器件翻转,然后,描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此,示例性术语“在...下面”和“在...下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。
在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本发明的限制。在此使用时,单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式,除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”,当在该说明书中使用时,确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在,但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时,术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
为了彻底理解本发明,将在下列的描述中提出详细的结构,以便阐释本发明提出的技术方案。本发明的较佳实施例详细描述如下,然而除了这些详细描述外,本发明还可以具有其他实施方式。
本发明的第一方面提供了一种陶瓷塑料复合体,如图1所示,包括陶瓷本体101、多孔层102和塑料103。
其中,所述陶瓷本体101可以为氧化锆陶瓷片,所述氧化锆陶瓷片具有第一表面,所述第一表面用于与多孔层结合。
其中,所述陶瓷本体101可以根据常规的成型、烧结工艺形成,在此不再赘述。
其中,所述陶瓷本体101的形状可以根据实际需要进行设计和选择,例如当所述陶瓷塑料复合体用于制备电子产品的外壳时,可以将所述陶瓷本体101制作为电子产品的外壳的形状。
所述多孔层与所述陶瓷本体紧密的结合为一体,所述多孔层通过烧结与所述陶瓷本体结合为一体。
具体地,在所述陶瓷本体101的第一表面上分布多孔浆料并进行烧结,以在所述陶瓷本体101的第一表面上形成所述多孔层。
其中,所述多孔层为具有孔状结构的膜层,其中所述孔状结构可以为贯穿所述多孔层或者部分贯穿所述多孔层,或者形成于所述多孔层中的孔洞结构。
具体地,所述孔状结构的平均孔径为0.1μm-0.5μm。
其中,所述多孔浆料包括陶瓷粉、造孔剂和金属粉,在所述多孔浆料中所述陶瓷粉、造孔剂和金属粉的重量含量之比为(50-90):(5-20):(5-30)。
在不同的实施例中,所述多孔浆料中所述陶瓷粉、所述造孔剂和所述金属粉的重量含量比为60-80:10-15:10-25;或
所述多孔浆料中所述陶瓷粉、所述造孔剂和所述金属粉的重量含量比为65-75:12-17:13-18。
其中,所述金属粉包括铝粉。金属粉还可以是镍粉、锰粉、钴粉、锌粉和铁粉中的至少一种。其中,所述金属粉在烧结之后形成氧化物,在所述陶瓷塑料复合体中多孔层含有氧化锆和金属粉烧结后形成氧化物。
其中,在所述多孔浆料中浆料的固含量为30重量%-60重量%;并且浆料中的颗粒粒径为0.1μm-1.0μm。
其中,在所述孔状结构中填充的材料可以为聚对苯二甲酸丁二醇酯塑料、聚酰胺塑料、聚亚苯基硫醚塑料中的一种或几种。
优选地,所述塑料还包括10重量%-60重量%改性材料,所述改性材料为玻璃纤维、碳纤维和矿物纤维中的一种或几种。
本发明的第二方面提供了一种陶瓷塑料复合体的制备方法,如图2所示,所述制备方法包括以下步骤:
步骤S1:提供陶瓷本体,将多孔浆料分布在所述陶瓷本体的表面上,所述多孔浆料包括陶瓷粉、造孔剂和金属粉;
步骤S2:对所述多孔浆料进行烧结,以形成具有孔状结构的多孔层;
步骤S3:将塑料注塑至所述多孔层的孔状结构中,以形成陶瓷塑料复合体。
其中,在所述步骤S1中,所述陶瓷本体101可以为氧化锆陶瓷片,所述氧化锆陶瓷片具有第一表面,所述第一表面用于与多孔层结合。
其中,所述陶瓷本体101可以根据常规的成型、烧结工艺形成,在此不再赘述。
其中,所述陶瓷本体101的形状可以根据实际需要进行设计和选择,例如当所述陶瓷塑料复合体用于制备电子产品的外壳时,可以将所述陶瓷本体101制作为电子产品的外壳的形状。
具体地,在所述陶瓷本体101的第一表面上分布多孔浆料并进行烧结,以在所述陶瓷本体101的第一表面上形成所述多孔层。
其中,所述分布包括涂覆、浸渍、覆膜和喷涂中的一种或几种。例如,将制备得到浆料涂覆于陶瓷本体的表面,或者将陶瓷本体浸入所述多孔浆料中浸渍一定时间,或者通过覆膜机在所述陶瓷本体的表面“贴膜”,形成一层多孔浆料;或者在所述陶瓷本体的表面进行喷涂,以形成多孔浆料的膜层。
其中,所述多孔浆料包括陶瓷粉、造孔剂和金属粉,在所述多孔浆料中所述陶瓷粉、造孔剂和金属粉的重量含量之比为(50-90):(5-20):(5-30)。
在不同的实施例中,所述多孔浆料中所述陶瓷粉、所述造孔剂和所述金属粉的重量含量比为60-80:10-15:10-25;或
所述多孔浆料中所述陶瓷粉、所述造孔剂和所述金属粉的重量含量比为65-75:12-17:13-18。
其中,所述金属粉包括铝粉。金属粉还可以是镍粉、锰粉、钴粉、锌粉和铁粉中的至少一种。其中,所述金属粉在烧结之后形成氧化物,在所述陶瓷塑料复合体中多孔层含有氧化锆和金属粉烧结后形成氧化物。
其中,在所述多孔浆料中浆料的固含量为30重量%-60重量%;并且浆料中的颗粒粒径为0.1μm-1.0μm。
在所述步骤S2中,对所述多孔浆料进行烧结,其中,所述烧结的温度为1400-1500℃,所述烧结的时间为2-6h;在烧结过程中,所述造孔剂能够在烧结过程中以气体的形式释放从而形成孔洞结构,用于在后续的步骤中注塑塑料材料;金属粉能够在烧结的过程中体积膨胀从而减少强烈收缩带来的过大收缩过大造成的陶瓷层间应力和变形。
其中,所述造孔剂可以包括淀粉,石墨等物质,其在烧结的过程中通过高温使所述淀粉,石墨分解,从而在所述多孔层中形成孔状结构。
可选地,通过调整造孔剂的体积含量及烧结温度能够调节所述多孔层中孔状结构中孔的大小,以及大孔与小孔的比例,从而制备得到孔隙率不同的多孔层。
其中所述孔状结构可以为贯穿所述多孔层或者部分贯穿所述多孔层,或者形成于所述多孔层中的孔洞结构。
具体地,所述孔状结构的平均孔径为0.1μm-0.5μm。
在所述步骤S3中,其中,通过注塑工艺将塑料材料填充至所述孔状结构中,其中,所述注塑的模温为80-160℃,所述注塑的压力为60-160MPa。
具体地,在所述孔状结构中填充的材料可以为聚对苯二甲酸丁二醇酯塑料、聚酰胺塑料、聚亚苯基硫醚塑料中的一种或几种。
优选地,所述塑料还包括10重量%-60重量%改性材料,所述改性材料为玻璃纤维、碳纤维和矿物纤维中的一种或几种。
实施例1
所述制备方法包括以下步骤:
步骤S1:提供陶瓷本体,将多孔浆料分布在所述陶瓷本体的表面,所述多孔浆料包括陶瓷粉、造孔剂和金属粉,在所述多孔浆料中所述陶瓷粉、造孔剂和金属粉的重量含量分别为90,5和5,在所述多孔浆料中浆料的固含量为30重量%;并且浆料中的颗粒粒径为0.1μm。
在所述步骤S1中在将多孔浆料分布在所述陶瓷本体的表面之后,还进一步包括进行干燥的步骤,所述干燥的温度为80℃。
步骤S2:对所述多孔浆料进行烧结,以形成具有孔状结构的多孔层,所述烧结的温度为1400℃;所述烧结的时间为6h,烧结后所述多孔层为具有孔状结构的膜层,所述孔状结构的平均孔径为0.1μm-0.5μm。
步骤S3:将塑料注塑至所述多孔层的孔状结构中,以形成陶瓷塑料复合体,所述注塑的模温为80℃;所述注塑的压力为160MPa。
其中,在所述孔状结构中填充的塑料材料为聚对苯二甲酸丁二醇酯塑料。
所述塑料还包括10重量%的改性材料,所述改性材料为玻璃纤维。
实施例2-实施例7与实施例1类似,不同的在于多孔浆料中所述陶瓷粉、造孔剂和金属粉的重量含量比,多孔浆料中浆料的固含量,烧结时间,塑料材料,注塑温度和压力,具体如下表2中所示。
其中,对照例为多孔浆料中没有添加金属粉,或多孔浆料包括陶瓷粉、造孔剂和金属粉的重量含量比不在本申请限定的范围之内。
其中,所述陶瓷本体与塑料之间的结合力的评价方法为:将所述陶瓷塑料复合体制作成标准测试条,尺寸为3mm×12mm×40mm,然后采用万能试验机进行拉力测试,以评价所述结合力的大小。
其中,应力及变形评价是将陶瓷塑料复合体制备程标准测试片,大小50mm×50mm,通过高度规测量四角和中心点高度差,其中高低差0.1以内为好,0.2以内为一般,高度差越高应力及变形越差。
表2不同实施例和对照例的陶瓷塑料复合体及性能
通过上述表格可以发现,在所述多孔浆料中添加所述金属粉,可以能够在烧结的过程中体积膨胀从而减少强烈收缩带来的过大收缩过大造成的陶瓷塑料复合体各层间应力和变形,增强了所述陶瓷塑料复合体中陶瓷本体和所述塑料之间的结合力。
从对照例1和2可以看出,当不添加金属粉时,其应力及变形会很差,并且金属粉添加过量时,所述陶瓷塑料复合体的结合力会变差,因此当金属粉含量在5-30之间时能平衡两种性能,具有良好的效果。
进一步,选用铝粉时,从实施例2-4以及8-10可以看出,当其他条件一样时,铝粉含量为30时,其性能最优。
进一步,从实施例2以及5-7,10-12可以看出,当其他条件一样时,改变金属粉的种类时,金属粉为铝粉时,其性能最优。
本发明的第三方面提供了一种陶瓷塑料复合体,所述陶瓷塑料复合体通过所述第二方面所述的方法制备,其由于采用了第二方面提及的方法,因此通过在陶瓷本体的表面设置多孔层,多孔层在烧结时形成大量孔洞结构,从而为塑胶浸入提供通道,塑料填充孔洞并覆盖多孔层,增强了陶瓷本体与塑料之间的结合力。
本发明的第四方面提供了一种电子产品外壳,所述外壳包括前文第一方面或第三方面所述的陶瓷塑料复合体。
其中,所述电子产品可以是手机、平板电脑、笔记本电脑、上网本、游戏机、电视机、VCD、DVD、导航仪、照相机、摄像机、录音笔、MP3、MP4、PSP等任何电子产品或设备,也可为任何包括所述半导体器件的中间产品。
所述电子产品外壳由于使用了前文所述的陶瓷塑料复合体,通过在陶瓷本体的表面设置多孔层,多孔层在烧结时形成大量孔洞结构,从而为塑胶浸入提供通道,塑料填充孔洞并覆盖多孔层,增强了陶瓷本体与塑料之间的结合力。
尽管这里已经参考附图描述了示例实施例,应理解上述示例实施例仅仅是示例性的,并且不意图将本发明的范围限制于此。本领域普通技术人员可以在其中进行各种改变和修改,而不偏离本发明的范围和精神。所有这些改变和修改意在被包括在所附权利要求所要求的本发明的范围之内。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的设备和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个设备,或一些特征可以忽略,或不执行。
在此处所提供的说明书中,说明了大量具体细节。然而,能够理解,本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中,并未详细示出公知的方法、结构和技术,以便不模糊对本说明书的理解。
类似地,应当理解,为了精简本发明并帮助理解各个发明方面中的一个或多个,在对本发明的示例性实施例的描述中,本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而,并不应将该本发明的方法解释成反映如下意图:即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说,如相应的权利要求书所反映的那样,其发明点在于可以用少于某个公开的单个实施例的所有特征的特征来解决相应的技术问题。因此,遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式,其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。
本领域的技术人员可以理解,除了特征之间相互排斥之外,可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述,本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的替代特征来代替。
此外,本领域的技术人员能够理解,尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征,但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如,在权利要求书中,所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制,并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中,不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中,这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
Claims (18)
1.一种陶瓷塑料复合体,其特征在于,所述陶瓷塑料复合体包括陶瓷本体、多孔层和塑料;
其中,所述多孔层通过在所述陶瓷本体的表面分布多孔浆料并进行烧结形成,所述多孔浆料包括陶瓷粉、造孔剂和金属粉,其中,所述金属粉在烧结之后形成氧化物;
所述多孔层具有孔状结构,所述塑料填充于所述多孔层的所述孔状结构中。
2.根据权利要求1所述的陶瓷塑料复合体,其特征在于,所述多孔浆料中所述陶瓷粉、所述造孔剂和所述金属粉的重量含量比为50-90:5-20:5-30;或
所述多孔浆料中所述陶瓷粉、所述造孔剂和所述金属粉的重量含量比为60-80:10-15:10-25;或
所述多孔浆料中所述陶瓷粉、所述造孔剂和所述金属粉的重量含量比为65-75:12-17:13-18。
3.根据权利要求1所述的陶瓷塑料复合体,其特征在于,所述陶瓷粉包括氧化锆;和/或所述金属粉包括铝粉、镍粉、锰粉、钴粉、锌粉和铁粉中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的陶瓷塑料复合体,其特征在于,所述多孔层的厚度为1μm-100μm;和/或
所述孔状结构的平均孔径为0.1μm-0.5μm。
5.根据权利要求1所述的陶瓷塑料复合体,其特征在于,所述塑料为聚对苯二甲酸丁二醇酯塑料、聚酰胺塑料、聚亚苯基硫醚塑料中的一种或几种。
6.根据权利要求5所述的陶瓷塑料复合体,其特征在于,所述塑料还包括10重量%-60重量%的改性材料,所述改性材料为玻璃纤维、碳纤维和矿物纤维的一种或几种。
7.一种陶瓷塑料复合体的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:
步骤S1:提供陶瓷本体,将多孔浆料分布在所述陶瓷本体的表面上,所述多孔浆料包括陶瓷粉、造孔剂和金属粉;
步骤S2:对所述多孔浆料进行烧结,以形成具有孔状结构的多孔层;其中,所述金属粉在烧结之后形成氧化物;
步骤S3:将塑料注塑至所述多孔层的孔状结构中,以形成陶瓷塑料复合体。
8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述多孔浆料中所述陶瓷粉、所述造孔剂和所述金属粉的重量含量比为50-90:5-20:5-30;或
所述多孔浆料中所述陶瓷粉、所述造孔剂和所述金属粉的重量含量比为60-80:10-15:10-25;或
所述多孔浆料中所述陶瓷粉、所述造孔剂和所述金属粉的重量含量比为65-75:12-17:13-18。
9.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述烧结的温度为1400℃-1500℃;和/或
所述烧结的时间为2h-6h。
10.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述多孔浆料中固含量为30重量%-60重量%;和/或
所述多孔浆料中的颗粒粒径为0.1μm-1.0μm。
11.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述陶瓷粉包括氧化锆;和/或
所述金属粉包括铝粉、镍粉、锰粉、钴粉、锌粉和铁粉中的至少一种。
12.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,通过涂覆、浸渍、覆膜和喷涂中的一种或几种方法将所述多孔浆料分布在所述陶瓷本体的表面。
13.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,在所述步骤S2中在将多孔浆料分布在所述陶瓷本体的表面之后,还进一步包括进行干燥的步骤,所述干燥的温度为80℃-150℃。
14.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述注塑的模温为80℃-160℃;和/或
所述注塑的压力为60MPa-160MPa。
15.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述塑料为聚对苯二甲酸丁二醇酯塑料、聚酰胺塑料、聚亚苯基硫醚塑料中的一种或几种。
16.根据权利要求15所述的制备方法,其特征在于,所述塑料还包括10重量%-60重量%的改性材料,所述改性材料为玻璃纤维、碳纤维和矿物纤维的一种或几种。
17.一种陶瓷塑料复合体,其特征在于,所述陶瓷塑料复合体通过权利要求7至16之一所述制备方法制备得到。
18.一种电子产品壳体,其特征在于,所述电子产品壳体包括权利要求1至6之一所述的陶瓷塑料复合体或权利要求17所述的陶瓷塑料复合体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011287654.9A CN114506097B (zh) | 2020-11-17 | 2020-11-17 | 陶瓷塑料复合体及其制备方法、电子产品外壳 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011287654.9A CN114506097B (zh) | 2020-11-17 | 2020-11-17 | 陶瓷塑料复合体及其制备方法、电子产品外壳 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114506097A CN114506097A (zh) | 2022-05-17 |
CN114506097B true CN114506097B (zh) | 2024-04-12 |
Family
ID=81546885
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202011287654.9A Active CN114506097B (zh) | 2020-11-17 | 2020-11-17 | 陶瓷塑料复合体及其制备方法、电子产品外壳 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114506097B (zh) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4917857A (en) * | 1987-07-22 | 1990-04-17 | Norddeutsche Affinerie Aktiengesellschaft | Process for producing metallic or ceramic hollow-sphere bodies |
JP2006151777A (ja) * | 2004-12-01 | 2006-06-15 | Kyocera Corp | セラミックス−金属複合体およびその製造方法ならびにこれを用いた導電部材 |
KR100623362B1 (ko) * | 2005-06-22 | 2006-09-12 | 김기호 | 금속 세라믹 필터 및 그 제조방법 |
DE102008001402A1 (de) * | 2008-04-28 | 2009-10-29 | Ceramtec Ag | Formkörper mit poröser Oberfläche und Verfahren zu seiner Herstellung |
CN109016332A (zh) * | 2018-07-12 | 2018-12-18 | 歌尔股份有限公司 | 无机非金属与塑料的结合体及其制备方法 |
WO2019212094A1 (ko) * | 2018-05-02 | 2019-11-07 | (주)오앤케이테크 | 다공성 세라믹 발열체 조성물 및 상기 조성물로 제작된 세라믹 발열 구조체 |
-
2020
- 2020-11-17 CN CN202011287654.9A patent/CN114506097B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4917857A (en) * | 1987-07-22 | 1990-04-17 | Norddeutsche Affinerie Aktiengesellschaft | Process for producing metallic or ceramic hollow-sphere bodies |
JP2006151777A (ja) * | 2004-12-01 | 2006-06-15 | Kyocera Corp | セラミックス−金属複合体およびその製造方法ならびにこれを用いた導電部材 |
KR100623362B1 (ko) * | 2005-06-22 | 2006-09-12 | 김기호 | 금속 세라믹 필터 및 그 제조방법 |
DE102008001402A1 (de) * | 2008-04-28 | 2009-10-29 | Ceramtec Ag | Formkörper mit poröser Oberfläche und Verfahren zu seiner Herstellung |
WO2019212094A1 (ko) * | 2018-05-02 | 2019-11-07 | (주)오앤케이테크 | 다공성 세라믹 발열체 조성물 및 상기 조성물로 제작된 세라믹 발열 구조체 |
CN109016332A (zh) * | 2018-07-12 | 2018-12-18 | 歌尔股份有限公司 | 无机非金属与塑料的结合体及其制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN114506097A (zh) | 2022-05-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4818633A (en) | Fibre-reinforced metal matrix composites | |
CN1867645B (zh) | 增强复合材料膜形式的平面密封材料 | |
KR100734675B1 (ko) | 개방-다공성 성형체, 이들의 제조 방법 및 용도 | |
CN110982203B (zh) | 一种ptfe多孔材料、制备方法及其制品与应用 | |
CN103811149B (zh) | 滤波器芯片元件及其制备方法 | |
CN114506097B (zh) | 陶瓷塑料复合体及其制备方法、电子产品外壳 | |
CN215975569U (zh) | 陶瓷壳体及电子设备 | |
CN109610236A (zh) | 一种用于pu人造革生产的离型纸及其制备方法 | |
CN107234236B (zh) | 一种具有梯度孔径的Ni-Cr-Fe多孔材料及其制备方法 | |
CN206882787U (zh) | 用于制备多孔薄膜的膜坯 | |
JPH02175803A (ja) | 多孔質金属材 | |
CN113347816B (zh) | 壳体及其制备方法和电子设备 | |
WO2024001246A1 (zh) | 发声装置的球顶、振膜组件以及发声装置和电子设备 | |
CN112435821A (zh) | 高效能磁粉芯及其制备方法 | |
CN217047768U (zh) | 应用于电子设备的壳体及电子设备 | |
Nishiyabu et al. | Porous graded materials by stacked metal powder hot-press moulding | |
EP2483462B1 (en) | Magnetic woven material | |
KR101741010B1 (ko) | 레독스 플로우 전지용 바이폴라 플레이트의 제조방법 | |
EP4190554A1 (en) | Electronic device, rotary shaft, layered composite material and preparation method therefor | |
CN115108848A (zh) | 一种铁铝尖晶石砖及其制备方法 | |
CN212579353U (zh) | 一种三明治板 | |
KR102213023B1 (ko) | 인덕터의 외부전극용 페이스트 조성물 | |
JPS63294610A (ja) | 導電性成形板およびその製造方法 | |
CN107760927B (zh) | Ni-Cr-Fe覆膜结构金属多孔材料及其制备方法 | |
KR102398886B1 (ko) | 고밀도 혼합분말 성형방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |