CN115180943A - 陶瓷壳体及其制备方法和电子设备 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种陶瓷壳体的制备方法，包括：提供第一陶瓷坯体，第一陶瓷坯体具有第一颜色，第一陶瓷坯体中的溶剂含量大于10％且小于或等于20％；在第一陶瓷坯体上成型镂空区；在镂空区成型第二陶瓷坯体，得到坯体，其中第二陶瓷坯体完全填充镂空区，第二陶瓷坯体具有第二颜色，第二颜色和第一颜色具有差异，坯体中第一陶瓷坯体的溶剂含量大于10％且小于或等于20％，第二陶瓷坯体的溶剂含量大于10％且小于或等于20％；坯体经烘干、压合、脱脂和烧结后得到陶瓷壳体。该陶瓷壳体的制备方法简单、操作便捷，可以实现大规模生产，有利于陶瓷壳体的广泛使用。本申请还提供了陶瓷壳体以及电子设备。

Description

陶瓷壳体及其制备方法和电子设备
技术领域
本申请属于电子设备技术领域，具体涉及陶瓷壳体及其制备方法和电子设备。
背景技术
陶瓷材料具有硬度高、韧性好、耐磨等优点，近年来常常应用于电子设备中。由于陶瓷材料颜色较为单一，因此，改善其外观效果，满足更加多样化的需求显得尤为重要。
发明内容
鉴于此，本申请提供了一种陶瓷壳体的制备方法，制得的陶瓷壳体呈现多种颜色，极大地丰富壳体的外观；将该陶瓷壳体应用至电子设备中时，可以显著提升电子设备的视觉效果和外观竞争力。
第一方面，本申请提供了一种陶瓷壳体的制备方法，包括：
提供第一陶瓷坯体，所述第一陶瓷坯体具有第一颜色，所述第一陶瓷坯体中的溶剂含量大于10％且小于或等于20％；
在所述第一陶瓷坯体上成型镂空区；
在所述镂空区成型第二陶瓷坯体，得到坯体，其中所述第二陶瓷坯体完全填充所述镂空区，所述第二陶瓷坯体具有第二颜色，所述第二颜色和所述第一颜色具有差异，所述坯体中所述第一陶瓷坯体的溶剂含量大于10％且小于或等于20％，所述第二陶瓷坯体中的溶剂含量大于10％且小于或等于20％；
所述坯体经烘干、压合、脱脂和烧结后得到陶瓷壳体。
第二方面，本申请提供了一种陶瓷壳体，采用第一方面所述的制备方法制得，所述陶瓷壳体的表面具有第一区域以及与所述第一区域相邻接的第二区域，所述第一区域具有所述第一颜色，所述第二区域具有所述第二颜色。
第三方面，本申请提供了一种电子设备，包括第二方面所述的陶瓷壳体，以及与所述陶瓷壳体相连的显示屏。
本申请提供的陶瓷壳体具有不同颜色区域，实现了撞色效果，丰富陶瓷壳体的外观；同时不同颜色区域之间结合紧密，陶瓷壳体的结构完整、稳定性好、可靠性强。该陶瓷壳体的制备方法简单、操作便捷，可以实现大规模生产，有利于陶瓷壳体的广泛使用。具有该陶瓷壳体的电子设备具有撞色效果，提高了外观表现力以及产品竞争力。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施方式中的技术方案，下面将对本申请实施方式中所需要使用的附图进行说明。
图1为本申请一实施方式提供的陶瓷壳体的制备方法的流程示意图。
图2为本申请一实施方式提供的制备陶瓷壳体的示意图。
图3为本申请另一实施方式提供的制备陶瓷壳体的示意图。
图4为本申请一实施方式提供陶瓷壳体的俯视图。
图5为本申请一实施方式提供陶瓷壳体的截面示意图。
图6为本申请另一实施方式提供陶瓷壳体的截面示意图。
图7为本申请一实施方式提供的电子设备的结构示意图。
图8为实施例1制得的陶瓷壳体的俯视图。
图9为实施例2制得的陶瓷壳体的俯视图。
标号说明：
第一陶瓷层-10，第二陶瓷层-20，第一区域-101，第二区域-102，陶瓷壳体-100。
具体实施方式
以下是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本申请的保护范围。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
请参考图1，为本申请一实施方式提供的陶瓷壳体的制备方法的流程示意图，包括：
操作110：提供第一陶瓷坯体，第一陶瓷坯体具有第一颜色，第一陶瓷坯体中的溶剂含量大于10％且小于或等于20％。
在本申请中，通过在第一陶瓷坯体的镂空区中成型第二陶瓷坯体，进而可以制得具有撞色效果的陶瓷壳体10；同时在此过程中控制第一陶瓷坯体和第二陶瓷坯体的溶剂含量，保证第一陶瓷坯体和第二陶瓷坯体的成型，同时保证第一陶瓷坯体和第二陶瓷坯体在制备过程中不会发生开裂等不良现象，保证两者的良好结合，保证第二陶瓷坯体的结构完整性，进而制得外观效果丰富、结构完整、稳定性好、可靠性强的陶瓷壳体10。
在本申请中，第一陶瓷坯体中的溶剂含量大于10％且小于或等于20％。本申请发明人研究发现，第一陶瓷坯体溶剂含量过大，第一陶瓷坯体无法成型，镂空区也无法成型，更无法实现预定效果的撞色；第一陶瓷坯体溶剂含量过小，在成型第二陶瓷坯体以及烘干、压合过程中，会造成第一陶瓷坯体溶剂含量过低，出现第一陶瓷坯体开裂，甚至发生粉碎现象，无法进行陶瓷壳体10的制备。因此，选择溶剂含量大于10％且小于或等于20％的第一陶瓷坯体，既有利于第一陶瓷坯体的成型，以及镂空区的设置，同时保证了后续第一陶瓷坯体与第二陶瓷坯体的结合，有利于提升陶瓷壳体10的制备效率和良率。进一步的，第一陶瓷坯体中的溶剂含量为12％-18％。更进一步的，第一陶瓷坯体中的溶剂含量为13％-16％。具体的，第一陶瓷坯体中的溶剂含量可以但不限于为11％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％或19.5％等。
在本申请实施方式中，提供第一陶瓷坯体，包括：提供第一陶瓷浆料，将第一陶瓷浆料流延后，经第一预烘得到第一陶瓷坯体。相比于注塑成型和干压成型，采用流延成型的方式更容易得到溶剂含量大于10％且小于或等于20％的第一陶瓷坯体，有利于陶瓷壳体10的制备。
在本申请一实施例中，按重量份数计，第一陶瓷浆料包括100重量份的第一颜色陶瓷粉、30重量份-70重量份的第一溶剂，以及0.1重量份-24重量份的第一助剂。可选的，第一颜色陶瓷粉包括氧化锆以及第一染色剂。通过增加不同颜色的染色剂，从而得到不同颜色的陶瓷浆料。进一步的，第一颜色陶瓷粉还包括稳定剂。通过加入稳定剂，提高陶瓷的结构稳定性。在一实施例中，按重量份数计，第一陶瓷粉中包括69重量份-96.9重量份的氧化锆、3重量份-6重量份的氧化钇、0重量份-5重量份的氧化铪、0.1重量份-20重量份的第一染色剂。氧化钇能够保证氧化锆陶瓷在中四方相的含量，提高陶瓷的稳定性，使得陶瓷在烧结和加工过程中不易开裂，第一染色剂可以但不限于为过渡族金属元素和稀土元素中的至少一种(如钛、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、铌、铝、镧、铈、镨、钕、钐、铕等元素中的至少一种)的氧化物、盐类(氯化盐、硫酸盐、硝酸盐、柠檬酸盐等)等。在本申请中，第一溶剂用于混合、分散第一颜色陶瓷粉和第一助剂，保证第一陶瓷浆料的粘度。可选的，第一溶剂包括乙醇、丁酮、三氯乙烯、甲苯、二甲苯和水中的至少一种。具体的，第一溶剂可以但不限于为乙醇和三氯乙烯的混合物、丁酮和三氯乙烯的混合物等，通过选用多元共沸混合物，进一步保证溶剂挥发的均匀性，有利于第一陶瓷浆料的流延。可选的，第一助剂包括第一粘结剂、第一增塑剂、第一分散剂和第一消泡剂中的至少一种。第一粘结剂将流延浆料中的无机颗粒和其他添加剂固化在其自身组成的三维网络中，在烘干后的仍然具有一定的强度、柔韧性和延展性，避免在收卷、裁剪、压合时开裂；第一增塑剂的作用与第一粘结剂类似，主要是提高柔韧性和延展性；第一分散剂的作用是提高无机颗粒的悬浮稳定性，使无机颗粒在溶剂中分散均匀，避免其发生团聚沉降；消泡剂的作用是凭借其低表面张力破坏泡膜，从而抑制或消除浆料中的气泡，避免气泡在第一陶瓷坯体中形成缺陷。进一步的，第一助剂包括2重量份-10重量份的第一粘结剂、0.5重量份-2重量份的第一增塑剂、0.5重量份-2重量份的第一分散剂和0.1重量份-1重量份的第一消泡剂。具体的，第一粘结剂包括聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯醇、丙烯酸类聚合物和羟丙基甲基纤维素中的至少一种，第一增塑剂包括邻苯二甲酸二丁酯和聚乙二醇中的至少一种，第一分散剂包括三乙醇胺、三油酸甘油酯和蓖麻油中的至少一种，第一消泡剂包括乙二醇、正丁醇和磷酸三丁脂中的至少一种。在本申请另一实施例中，将第一颜色陶瓷粉和第一溶剂混合后球磨12h-24h，再加入第一助剂继续球磨12h-24h后得到第一陶瓷浆料。进一步的，还可以进行过筛和脱泡处理。具体的，可以在300目筛网过滤后，再在真空度小于0.1Pa的真空脱泡机中进行脱泡。在本申请另一实施例中，第一陶瓷浆料的粘度小于10000mPa·s。从而有利于流延的进行。
在本申请一实施例中，将第一陶瓷浆料流延至衬底上，经第一预烘后得到第一陶瓷坯体。在一具体实施例中，将第一陶瓷浆料放入料槽，从刮刀口流出，通过调节刮刀与衬底间的距离控制第一陶瓷坯体厚度，第一陶瓷浆料以一定厚度被刮压涂覆在衬底上，浆料随衬底进入烘烤室进行第一预烘，在烘烤过程时第一陶瓷浆料中的大部分溶剂挥发，并得到具有一定柔韧性的第一陶瓷坯体。可选的，流延采用的刮刀厚度为0.15mm-3mm，传送带速度为1cm/min-10cm/min，温度为35℃-45℃。有利于得到表面平整、均匀的第一陶瓷坯体。可选的，第一预烘包括在40℃-60℃处理5min-30min，以便得到溶剂含量大于10％且小于或等于20％的第一陶瓷坯体，保证第一陶瓷坯体的柔韧性和强度，防止后续过程中的脆裂。进一步的，第一预烘包括在45℃-55℃处理10min-25min。
在本申请实施方式中，第一陶瓷坯体的邵氏硬度为30HA-50HA。从而更有利于第一陶瓷坯体以及镂空区的成型，更有利于得到具有精细图案的镂空区，进一步提升陶瓷壳体10的外观效果。进一步的，第一陶瓷坯体的邵氏硬度为32HA-45HA。具体的，第一陶瓷坯体的邵氏硬度可以但不限于为30HA、35HA、38HA、40HA、42HA、45HA、48HA或50HA。
在本申请实施方式中，第一陶瓷坯体的厚度为0.1mm-2mm。从而有利于制得厚度适宜的陶瓷壳体10，有利于陶瓷壳体10在电子设备中的应用。进一步的，第一陶瓷坯体的厚度为0.5mm-1.5mm。具体的，第一陶瓷坯体的厚度可以但不限于为0.3mm、0.7mm、0.8mm、1mm、1.2mm、1.6mm或1.7mm等。
操作120：在第一陶瓷坯体上成型镂空区。
在本申请中，通过设置镂空区的形状、尺寸，进而可以得到不同视觉效果的撞色。相比于注塑成型的撞色效果，本申请中镂空区形状、尺寸的设置更佳灵活，无需匹配的注塑机，即可得到多样化的撞色效果。可以理解的，镂空区可以但不限于为文字图案、图形图案等，可以是规则图案，也可以是不规则图案，并在镂空区在第一陶瓷坯体上的分布可以根据实际需要进行选择。
在本申请实施方式中，在第一陶瓷坯体上成型镂空区，包括：采用冲裁和激光切割中的至少一种方法在第一陶瓷坯体上成型镂空区。在本申请一实施例中，冲裁的压力为10N-1000N。通过使用刀模进行冲裁，得到所需形状的镂空区。在本申请另一实施例中，激光切割中激光移动速度为100mm/s-1000mm/s，脉冲重复频率1kHz-1000kHz，脉冲宽度100ns-500ns，工作功率为10W-30W。通过激光切割的方式成型镂空区。采用上述两种方法有利于提升镂空区的精细化程度，有利于提升陶瓷壳体10的质感。
在本申请实施方式中，镂空区的线宽小于或等于2mm。相关技术中，在制备具有撞色效果的陶瓷壳体时，不同颜色区域的范围均较大，细腻感不强、精细度不高；在本申请中，通过控制制备过程中各步骤得到的陶瓷坯体中的溶剂含量，从而有利于得到线宽较小的镂空区，进而使得最终形成的撞色效果更加精致。在本申请中，可以制得线宽小于或等于2mm的镂空区，最终得到的陶瓷壳体10中各颜色区域结构的完整，精细化程度高。进一步的，镂空区的线宽为1mm-2mm。具体的，镂空区的线宽可以但不限于为1mm、1.2mm、1.3mm、1.5mm、1.7mm或1.9mm等。在一实施例中，通过上述成型镂空区的方法，可以制得线宽小于或等于2mm的镂空区。采用本申请成型镂空区的方法，可以得到具有较小线宽的镂空区，大大提升了镂空区的精细化程度，有利于得到具有细小线宽的图案，同时还可以避免在烧结过程中陶瓷收缩造成的第一颜色区域与第二颜色区域之间界线形变的问题，保证陶瓷壳体10的制备良率。在本申请中，镂空区的线宽为镂空区的宽度。在一实施例中，镂空区的横截面为圆形时，镂空区的宽度即为圆形的直径。进一步的，当镂空区的横截面由至少一条线段组成时，该线段的最小宽度即为镂空区的线宽。可以理解的，线段可以但不限于为水平线段、竖直线段、斜线段、弯曲线段等等。在一实施例中，镂空区的横截面呈圆环状，则镂空区由围绕呈圆环状的线段组成，该线段的宽度即环宽就是镂空区的线宽。在另一实施例中，镂空区的横截面呈“一”字型，可以理解的，镂空区由呈水平设置的的第一线段组成，第一线段的宽度即为镂空区的线宽。在另一实施例中，镂空区的横截面呈“L”型，可以理解的，镂空区由呈水平设置的的第一线段以及呈竖直设置的第二线段组成，第一线段的宽度和第二线段宽度的最小值即为镂空区的线宽。
操作130：在镂空区成型第二陶瓷坯体，得到坯体，其中第二陶瓷坯体完全填充镂空区，第二陶瓷坯体具有第二颜色，第二颜色和第一颜色具有差异，坯体中第一陶瓷坯体的溶剂含量大于10％且小于或等于20％，第二陶瓷坯体中的溶剂含量大于10％且小于或等于20％。
在本申请中，通过设置具有颜色差异的第一陶瓷坯体和第二陶瓷坯体，从而得到撞色效果。在本申请中，第一颜色和第二颜色具有差异，即第一颜色和第二颜色具有色差。在本申请实施方式中，第一颜色和第二颜色的色差值大于4。进一步的，第一颜色和第二颜色的色差值大于8。从而可以得到具有明显撞色效果的陶瓷壳体10。
在本申请一实施方式中，在镂空区成型第二陶瓷坯体，包括：在第一陶瓷坯体的表面流延第二陶瓷浆料，第二陶瓷浆料覆盖第一陶瓷坯体的表面且完全填充镂空区；经第二预烘后，得到第二陶瓷坯体。也就是说，在流延过程中，第二陶瓷浆料不仅填充了镂空区，还在第一陶瓷坯体的表面成型，此时设置在镂空区中的是第二陶瓷坯体，设置在第一陶瓷坯体表面的是第二陶瓷坯层。可选的，第二陶瓷坯层的厚度为0.01mm-0.2mm。进一步的，第二陶瓷坯层的厚度为0.05mm-0.15mm。具体的，第二陶瓷坯层的厚度可以但不限于为0.02mm、0.06mm、0.09mm、0.1mm、0.13mm、0.15mm或0.18mm等。从而有利于避免过多增加陶瓷壳体10的厚度，同时又可以在陶瓷壳体10的厚度方向上呈现撞色效果。
在本申请另一实施方式中，在镂空区成型第二陶瓷坯体，包括：在第一陶瓷坯体的表面成型阻挡层，阻挡层具有与镂空区对应的通孔；在阻挡层的表面流延第二陶瓷浆料，第二陶瓷浆料覆盖在阻挡层的表面且完全填充镂空区和通孔；去除阻挡层并进行第二预烘，得到第二陶瓷坯体。其中，在去除阻挡层时可以将在阻挡层表面流延的第二陶瓷浆料一起去除，使得只在镂空区中设置了第二陶瓷坯体，没有同时增加第二陶瓷坯层，避免增加了陶瓷壳体10的厚度，有利于制得轻薄化的陶瓷壳体10。在一实施例中，在成型镂空区之前，在第一陶瓷坯体的表面设置阻挡层，然后在第一陶瓷坯体上成型镂空区，并在阻挡层上成型通孔。从而有利于镂空区与通孔的对应设置，工艺更加简单方便。在一实施例中，阻挡层的材质包括聚合物。具体的，阻挡层可以但不限于为聚对苯二甲酸乙二醇酯层、聚乙烯层等。
在本申请一实施例中，按重量份数计，第二陶瓷浆料包括100重量份的第二颜色陶瓷粉、30重量份-70重量份的第二溶剂，以及0.1重量份-24重量份的第二助剂。可选的，第二颜色陶瓷粉包括氧化锆以及第二染色剂。进一步的，第二颜色陶瓷粉还包括稳定剂。在一实施例中，按重量份数计，第二陶瓷粉中包括69重量份-96.9重量份的氧化锆、3重量份-6重量份的氧化钇、0重量份-5重量份的氧化铪、0.1重量份-20重量份的第二染色剂。可选的，第二助剂包括第二粘结剂、第二增塑剂、第二分散剂和第二消泡剂中的至少一种。进一步的，第二助剂包括2重量份-10重量份的第二粘结剂、0.5重量份-2重量份的第二增塑剂、0.5重量份-2重量份的第二分散剂和0.1重量份-1重量份的第二消泡剂。在本申请另一实施例中，将第二颜色陶瓷粉和第二溶剂混合后球磨12h-24h，再加入第二助剂继续球磨12h-24h后得到第二陶瓷浆料。进一步的，还可以进行过筛和脱泡处理。具体的，可以在300目筛网过滤后，再在真空度小于0.1Pa的真空脱泡机中进行脱泡。在本申请另一实施例中，第二陶瓷浆料的粘度小于10000mPa·s。从而有利于流延的进行。在本申请中，第二染色剂、第二溶剂、第二粘结剂、第二增塑剂、第二分散剂和第二消泡剂的材质选择分别参考上述第一染色剂、第一溶剂、第一粘结剂、第一增塑剂、第一分散剂和第一消泡剂的材质选择，在此不再赘述。采用上述实施方式中的第一陶瓷浆料和第二陶瓷浆料，保证了第一陶瓷浆料和第二陶瓷浆料的组成差异不大，从而使得第一陶瓷坯体和第二陶瓷坯体的收缩率相似，在后续制备过程中不易发生脱落、开裂等不良现象。
在本申请中，通过第二预烘得到了坯体，可以理解的，第二陶瓷浆料通过第二预烘，使得第二陶瓷浆料中溶剂含量降低，从而形成了第二陶瓷坯体，坯体中第二陶瓷坯体的溶剂含量大于10％且小于或等于20％；在此过程中，第一陶瓷坯体经过了第二预烘后，其中的溶剂含量也会有所降低，坯体中第一陶瓷坯体的溶剂含量大于10％且小于或等于20％，也就是说，经过第二预烘后的第一陶瓷坯体的溶剂含量大于10％且小于或等于20％。
在本申请一实施例中，第二预烘包括在40℃-60℃处理5min-30min，以便保证坯体中第一陶瓷坯体和第二陶瓷坯体的溶剂含量大于10％且小于或等于20％，保证坯体的柔韧性和强度，防止后续过程中的脆裂。进一步的，第二预烘包括在45℃-55℃处理10min-25min。具体的，第二预烘的温度可以但不限于为40℃、43℃、45℃、50℃、53℃、55℃、58℃或60℃等，处理时间可以但不限于为5min、8min、10min、15min、20min、25min或27min等。
可以理解的，本申请中的“第一”、“第二”仅仅是为了区分不同结构、区域或材料，并不暗含数量关系和先后顺序。在本申请中，陶瓷可以具有两种或两种以上颜色的撞色效果。可以理解的，可以在成型第二陶瓷坯体后，继续重复成型镂空区的步骤，进而继续填充不同颜色的陶瓷浆料，制得设置在镂空区中的不同颜色的陶瓷坯体；循环往复后，得到坯体，该坯体中不同颜色的陶瓷坯体的溶剂含量均要大于10％且小于或等于20％。在一实施例中，可以在第一陶瓷坯体上成型第一镂空区；在第一陶瓷坯体的表面流延第二陶瓷浆料，第二陶瓷浆料覆盖第一陶瓷坯体的表面且完全填充第一镂空区，制得第二陶瓷坯体和第二陶瓷坯层；在第一陶瓷坯体和第二陶瓷坯层上成型第二镂空区，在第二陶瓷坯层的表面流延第三陶瓷浆料，第三陶瓷浆料覆盖第二陶瓷坯层的表面且完全填充第二镂空区，制得第三陶瓷坯体和第三陶瓷坯层；循环往复，制得坯体。在另一实施例中，可以在第一陶瓷坯体的表面设置第一阻挡层，在第一陶瓷坯体上成型第一镂空区，在第一阻挡层上成型与第一镂空区对应的第一通孔；在第一阻挡层的表面流延第二陶瓷浆料，第二陶瓷浆料覆盖第一阻挡层的表面且完全填充第一镂空区；将第一阻挡层去除，得到第二陶瓷坯体；在第一陶瓷坯体的表面设置第二阻挡层，在第一陶瓷坯体上成型第二镂空区，在第二阻挡层上成型与第二镂空区对应的第二通孔；在第二阻挡层的表面流延第三陶瓷浆料，第三陶瓷浆料覆盖第二阻挡层的表面且完全填充第二镂空区；将第二阻挡层去除，得到第三陶瓷坯体；循环往复，制得坯体。其中，坯体中的第一陶瓷坯体、第二陶瓷坯体和第三陶瓷坯体的溶剂含量均要大于10％且小于或等于20％。具体的，陶瓷坯体中不同颜色区域的数量根据实际需要进行选择。
操作140：坯体经烘干、压合、脱脂和烧结后得到陶瓷壳体。
在本申请中，通过将坯体进行烘干，降低坯体中溶剂含量，烘干后的第一陶瓷坯体与第二陶瓷坯体之间的结合力弱，通过压合的方式提升结合力，在此过程中，坯体中剩余的有机溶剂可以发生流动产生相互胶黏作用，同时坯体中的陶瓷颗粒相互咬合，从而提高了结合力，再通过脱脂和烧结制得具有撞色效果且强度佳、结合力强、结构稳定的陶瓷壳体10。
在本申请实施方式中，烘干后的坯体中溶剂含量小于5％。坯体中溶剂含量过大，在压合后虽然提高了坯体内部的结合力，但在脱脂和烧结过程中，坯体会产生较大的形变，不利于生产良率的提高，因此，设置烘干后坯体中溶剂含量小于5％，更有利于避免坯体发生形变，保证内部结合力。
在本申请实施方式中，烘干包括在60℃-80℃处理10min-60min，以便得到溶剂含量小于5％的坯体。进一步的，烘干包括在63℃-75℃处理15min-55min。具体的，烘干的温度可以但不限于为60℃、65℃、70℃、72℃、75℃、77℃或80℃等，处理时间可以但不限于为15min、20min、30min、40min、50min、55min或60min等。
在本申请中，通过压合提升第一陶瓷坯体和第二陶瓷坯体之间的结合力。在本申请实施方式中，压合采用等静压和叠压中的至少一种方法进行。在一实施例中，等静压包括在10MPa-100MPa、20℃-60℃条件下处理1min-30min。进一步的，等静压包括在20MPa-85MPa、25℃-55℃条件下处理5min-20min。在另一实施例中，叠压包括在1MPa-10MPa、20℃-60℃条件下处理1min-30min。进一步的，叠压包括在2MPa-8MPa、25℃-55℃条件下处理5min-20min。压合压力和温度过低，无法充分提高坯体内部的结合力；压合压力和温度过高，第二陶瓷坯体容易发生变形，导致撞色效果不佳。因此，采用上述压合条件可以得到结合力强、撞色效果佳的坯体。在本申请实施方式中，压合后坯体的拉伸强度大于1MPa。进一步的，压合后坯体的拉伸强度大于3MPa。更进一步的，压合后坯体的拉伸强度大于6MPa。从而保证第一陶瓷坯体和第二陶瓷坯体之间具有较强的结合力，避免在脱脂烧结后脱落现象的发生，提升陶瓷壳体10结构的稳定性和可靠性。
在本申请实施方式中，脱脂包括在400℃-600℃处理2h-10h。具体的，脱脂的温度可以但不限于400℃、420℃、450℃、480℃、500℃、530℃、570℃或600℃等，脱脂的时间可以但不限于为2h、4h、5h、7h、8h或9h等。从而保证在脱脂过程中，坯体不会发生开裂。在本申请实施方式中，烧结包括在1300℃-1600℃处理1h-5h。具体的，烧结的温度可以但不限于1350℃、1380℃、1400℃、1450℃、1470℃、1500℃、1550℃或1600℃等，烧结的时间可以但不限于为1h、2h、3h、4h或5h等。从而保证坯体内部结合强度和致密性的提高。在本申请实施方式中，陶瓷壳体10的气孔率小于1％，抗弯强度大于800MPa，增强了整体的机械性能。
在本申请实施方式中，对烧结后的陶瓷壳体10的表面进行抛光处理。从而降低表面粗糙度，更有利于其应用。在一具体实施例中，烧结后制得的陶瓷壳体10的表面粗糙度烧结后小于10μm，经抛光处理后的陶瓷壳体10的表面粗糙度烧结后小于0.1μm，得到表面光滑的陶瓷壳体10，可以应用于后盖、边框、按键、装饰件等，提高外观效果。
请参阅图2，为本申请一实施方式提供的制备陶瓷壳体的示意图，包括：(a)流延得到第一陶瓷坯体；(b)在第一陶瓷坯体上成型第一镂空区；(c)在第一陶瓷坯体上流延得到成型在第一镂空区中的第二陶瓷坯体，以及成型在第一陶瓷坯体表面的第二陶瓷坯层；(d)在第一陶瓷坯体和第二陶瓷坯层上成型第二镂空区；(e)在第二陶瓷坯层上流延得到成型在第二镂空区中的第三陶瓷坯体，以及成型在第二陶瓷坯体表面的第三陶瓷坯层；(f)在第一陶瓷坯体、第二陶瓷坯层和第三陶瓷坯层上成型第三镂空区；(g)在第三陶瓷坯层上流延得到成型在第三镂空区中的第四陶瓷坯体，以及成型在第三陶瓷坯层表面的第四陶瓷坯层；(h)在第一陶瓷坯体、第二陶瓷坯层、第三陶瓷坯层和第四陶瓷坯层上成型第四镂空区；(i)在第四陶瓷坯层上流延得到成型在第四镂空区中的第五陶瓷坯体，以及成型在第四陶瓷坯层表面的第五陶瓷坯层；(j)进行烘干和压合，如叠压或等静压；(k)脱脂和烧结；(l)加工和抛光，得到陶瓷壳体10。
请参阅图3，为本申请另一实施方式提供的制备陶瓷壳体的示意图，包括：(a)流延得到第一陶瓷坯体；(b)在第一陶瓷坯体表面设置第一阻挡层；(c)在第一陶瓷坯体和第一阻挡层上成型第一镂空区；(d)在第一阻挡层上流延得到成型在第一镂空区中的第二陶瓷坯体，以及成型在第一阻挡层表面的第二陶瓷坯层；(e)去除第一阻挡层，以及第一阻挡层表面的第二陶瓷坯层；(f)在第一陶瓷坯体表面设置第二阻挡层；(g)在第一陶瓷坯体和第二阻挡层上成型第二镂空区；(h)在第二阻挡层上流延得到成型在第二镂空区中的第三陶瓷坯体，以及成型在第二阻挡层表面的第三陶瓷坯层；(i)去除第二阻挡层，以及第二阻挡层表面的第三陶瓷坯层；(j)以此类推，得到如图所示的坯体；(k)经烘干、压合、脱脂、烧结以及抛光后得到陶瓷壳体10。
在本申请提供的陶瓷壳体10的制备方法操作简单，易于大规模生产，可以制得具有撞色效果且性能优异的陶瓷壳体10，有利于其应用。
请参阅图4，为本申请一实施方式提供陶瓷壳体的俯视图，其中，陶瓷壳体10采用上述任一制备方法制得，陶瓷壳体10的表面具有第一区域101以及与第一区域101相邻接的第二区域102，第一区域101具有第一颜色，第二区域102具有第二颜色。可以理解的，第一陶瓷坯体形成第一区域101，第二陶瓷坯体形成第二区域102。由于第一颜色和第二颜色具有差异，因此，使得陶瓷壳体10具有撞色效果，丰富产品表现力。在本申请中，陶瓷壳体10可以但不限于为氧化锆陶瓷。
请参阅图5，为本申请一实施方式提供陶瓷壳体的截面示意图，陶瓷壳体10包括第一陶瓷层10，第一陶瓷层10的表面具有第一区域101和第二区域102。请参阅图6，为本申请另一实施方式提供陶瓷壳体的截面示意图，陶瓷壳体10包括层叠设置的第一陶瓷层10和第二陶瓷层20，第一陶瓷层10的表面具有第一区域101和第二区域102，第二陶瓷层20具有第二颜色。
在本申请中，在脱脂和烧结后，坯体发生一定的收缩(可以但不限于为20％左右的收缩)，使得陶瓷壳体10中第二区域102的线宽小于镂空区的线宽。具体的，收缩率可以但不限于为15％、18％、20％等。在本申请实施方式中，第二区域102的线宽小于或等于1.6mm。进一步的，第二区域102的线宽为0.8mm-1.6mm。具体的，第二区域102的线宽可以但不限于为0.8mm、1mm、1.1mm、1.2mm、1.4mm、1.5mm、1.6mm等。从而使得第二区域102更加精细化。
本申请还提供了一种电子设备，包括上述任一实施方式中的陶瓷壳体10。可以理解的，电子设备可以但不限于为手机、平板电脑、笔记本电脑、手表、MP3、MP4、GPS导航仪、数码相机等。下面以手机为例进行说明。请参阅图7，为本申请一实施方式提供的电子设备的结构示意图，电子设备包括陶瓷壳体10以及与陶瓷壳体10相连的显示屏。该电子设备具有撞色的外观效果，且整体结构稳定性好，可靠性强，产品竞争力提高。
实施例1
如图8所示，制备具有“H”字符的陶瓷壳体，其中字符区域为蓝色，其余为白色。
按重量份数计，称取90.5重量份的氧化锆、4.5重量份的氧化钇、2重量份的氧化铪、2重量份的氧化铝、20重量份的乙醇以及20重量份的三氯乙烯混合球磨12h，再加入0.9重量份的三乙醇胺、6重量份的聚乙烯醇缩丁醛、1.5重量份的邻苯二甲酸二丁酯以及0.5重量份的正丁醇球磨12h，经过300目筛网过滤，再经0.1Pa真空脱泡，得到粘度4000mPa·s的白色陶瓷浆料。
按重量份数计，称取89.5重量份的氧化锆、4.5重量份的氧化钇、2重量份的氧化铪、1.69重量份的氧化铝、2.31重量份的氧化钴、20重量份的乙醇以及20重量份的三氯乙烯混合球磨12h，再加入0.9重量份的三乙醇胺、6重量份的聚乙烯醇缩丁醛、1.5重量份的邻苯二甲酸二丁酯以及0.5重量份的正丁醇球磨12h，经过300目筛网过滤，再经0.1Pa真空脱泡，得到粘度4200mPa·s的蓝色陶瓷浆料。
先用白色陶瓷浆料流延并50℃预烘得到0.7mm厚的白色陶瓷坯带(溶剂含量大于10％且小于或等于20％)，使用不同字符线宽的刀模在白色陶瓷坯带切出字符线宽分别为5mm、2mm、1mm的“H”型镂空字符，然后在白色陶瓷坯带上流延蓝色陶瓷浆料，形成蓝色坯带层，其中“H”型镂空字符处被蓝色陶瓷浆料填满，得到坯带。将坯带在80℃烘干后，再在50MPa、30℃等静压处理10min，然后再进行500℃脱脂、1400℃烧结、CNC加工和研磨抛光，最终得到线宽分别为4mm、1.5mm、0.8mm的“H”字符撞色效果的陶瓷壳体。
在标准光源下通过肉眼观察陶瓷壳体上“H”撞色字符的完整程度，并使用光学显微镜100倍率下观察“H”字符的线体中的蓝色陶瓷填充饱满程度，结果如表1所示。
表1实施例1制得的陶瓷壳体的检测结果
Figure BDA0003008625660000131
实施例2
如图9所示，制备具有“O”字符的陶瓷壳体，其中字符内圈为灰色，字符外圈为绿色，其余为黑色。
按重量份数计，称取89重量份的氧化锆、4.5重量份的氧化钇、2重量份的氧化铪、1.33重量份的氧化铝、0.56重量份的氧化钴、1.42重量份的氧化锌、1.19重量份的氧化铁、42重量份的乙醇以及18重量份的丁酮混合球磨12h，再加入1.2重量份的蓖麻油、5重量份的丙烯酸类聚合物、2重量份的聚乙二醇以及0.8重量份的乙二醇球磨12h，经过300目筛网过滤，再经0.1Pa真空脱泡，得到粘度6700mPa·s的黑色陶瓷浆料。
按重量份数计，称取89.5重量份的氧化锆、4.5重量份的氧化钇、2重量份的氧化铪、0.6重量份的氧化镍、0.8重量份的氧化铬、1.4重量份的氧化锌、20重量份的乙醇以及20重量份的三氯乙烯混合球磨12h，再加入0.9重量份的三乙醇胺、6重量份的聚乙烯醇、1.5重量份的邻苯二甲酸二丁酯以及0.5重量份的正丁醇球磨12h，经过300目筛网过滤，再经0.1Pa真空脱泡，得到粘度4100mPa·s的绿色陶瓷浆料。
按重量份数计，称取93重量份的氧化锆、4.5重量份的氧化钇、2重量份的氧化铪、0.15重量份的氧化铝、0.06重量份的氧化钴、0.16重量份的氧化锌、0.13重量份的氧化铁、20重量份的乙醇以及20重量份的三氯乙烯混合球磨12h，再加入0.9重量份的三乙醇胺、6重量份的聚乙烯醇、1.5重量份的邻苯二甲酸二丁酯以及0.5重量份的正丁醇球磨12h，经过300目筛网过滤，再经0.1Pa真空脱泡，得到粘度5300mPa·s的灰色陶瓷浆料。
先用黑色陶瓷浆料流延并60℃预烘得到1mm厚的黑色陶瓷坯带(溶剂含量大于10％且小于或等于20％)，使用刀模切出“O”型字符的外圈圆形镂空图案，然后在黑色陶瓷坯带上流延灰色陶瓷浆料，其中“O”型外圆圈镂空字符处被灰色陶瓷浆料填满，并在60℃进行预烘。使用不同线宽的刀模在灰色陶瓷坯带切出线宽分别为5mm、2mm、1mm、0.8mm、0.5mm的“O”型外圆圈和内圈圆形之间的环状镂空图案，然后用绿色陶瓷浆料流延填满环状镂空图案，得到坯带。将坯带在80℃烘干后，再在10MPa、60℃等叠压处理20min，然后再进行500℃脱脂、1430℃烧结、CNC加工和研磨抛光，最终得到绿色线宽分别为4mm、1.5mm、0.8mm的“O”字符撞色效果的陶瓷壳体。
使用Ring On Ring测试陶瓷壳体“O”字符撞色位置的环对环强度，其中小环在“O”字符内圈灰色区域，大环在“O”字符外圈黑色区域，测试方法参考《ASTM C 1499-05Standard Test Method for Monotonic Equibiaxial Flexural Strength ofAdvanced Ceramics at Ambient Temperature》，结果如表2所示。
表2实施例2制得的陶瓷壳体的检测结果
Figure BDA0003008625660000141
Figure BDA0003008625660000151
根据实施例1和实施例2的检测结果可以看出，本申请提供的制备方法可以制得撞色效果好、结合力强、可靠性高的陶瓷壳体；并且本申请提供的制备方法可以制得毫米级别的镂空区域，实现精细化的撞色效果，提升陶瓷壳体的外观表现力。
以上对本申请实施方式所提供的内容进行了详细介绍，本文对本申请的原理及实施方式进行了阐述与说明，以上说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (11)

1.一种陶瓷壳体的制备方法，其特征在于，包括：
提供第一陶瓷坯体，所述第一陶瓷坯体具有第一颜色，所述第一陶瓷坯体中的溶剂含量大于10％且小于或等于20％；
在所述第一陶瓷坯体上成型镂空区；
在所述镂空区成型第二陶瓷坯体，得到坯体，其中所述第二陶瓷坯体完全填充所述镂空区，所述第二陶瓷坯体具有第二颜色，所述第二颜色和所述第一颜色具有差异，所述坯体中所述第一陶瓷坯体的溶剂含量大于10％且小于或等于20％，所述第二陶瓷坯体中的溶剂含量大于10％且小于或等于20％；
所述坯体经烘干、压合、脱脂和烧结后得到陶瓷壳体。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述镂空区的线宽小于或等于2mm。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述在所述第一陶瓷坯体上成型镂空区，包括：
采用冲裁和激光切割中的至少一种方法在所述第一陶瓷坯体上成型所述镂空区，其中，所述冲裁的压力为10N-1000N，所述激光切割中激光移动速度为100mm/s-1000mm/s，脉冲重复频率1kHz-1000kHz，脉冲宽度100ns-500ns，工作功率为10W-30W。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述在所述镂空区成型第二陶瓷坯体，包括：
在所述第一陶瓷坯体的表面流延第二陶瓷浆料，所述第二陶瓷浆料覆盖所述第一陶瓷坯体的表面且完全填充所述镂空区；
经第二预烘后，得到所述第二陶瓷坯体；或
在所述第一陶瓷坯体的表面成型阻挡层，所述阻挡层具有与所述镂空区对应的通孔；
在所述阻挡层的表面流延第二陶瓷浆料，所述第二陶瓷浆料覆盖在所述阻挡层的表面且完全填充所述镂空区和所述通孔；
去除所述阻挡层并进行所述第二预烘，得到所述第二陶瓷坯体。
5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，按重量份数计，所述第二陶瓷浆料包括100重量份的第二颜色陶瓷粉、30重量份-70重量份的第二溶剂，以及0.1重量份-24重量份的第二助剂；
所述第二助剂包括第二粘结剂、第二增塑剂、第二分散剂和第二消泡剂中的至少一种；
所述第二助剂包括2重量份-10重量份的所述第二粘结剂、0.5重量份-2重量份的所述第二增塑剂、0.5重量份-2重量份的所述第二分散剂和0.1重量份-1重量份的所述第二消泡剂。
6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述提供第一陶瓷坯体，包括：
提供第一陶瓷浆料，将所述第一陶瓷浆料流延后，经第一预烘得到所述第一陶瓷坯体；
所述第一陶瓷坯体的邵氏硬度为30HA-50HA；
按重量份数计，所述第一陶瓷浆料包括100重量份的第一颜色陶瓷粉、30重量份-70重量份的第一溶剂，以及0.1重量份-24重量份的第一助剂；
所述第一助剂包括第一粘结剂、第一增塑剂、第一分散剂和第一消泡剂中的至少一种；
所述第一助剂包括2重量份-10重量份的所述第一粘结剂、0.5重量份-2重量份的所述第一增塑剂、0.5重量份-2重量份的所述第一分散剂和0.1重量份-1重量份的所述第一消泡剂。
7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述压合采用等静压和叠压中的至少一种方法进行，所述等静压包括在10MPa-100MPa、20℃-60℃条件下处理1min-30min，所述叠压包括在1MPa-10MPa、20℃-60℃条件下处理1min-30min；经所述压合后，所述坯体的拉伸强度大于1MPa。
8.一种陶瓷壳体，其特征在于，采用权利要求1-7任一项所述的制备方法制得，所述陶瓷壳体的表面具有第一区域以及与所述第一区域相邻接的第二区域，所述第一区域具有所述第一颜色，所述第二区域具有所述第二颜色。
9.如权利要求8所述的陶瓷壳体，其特征在于，所述第二区域的线宽小于或等于1.6mm。
10.如权利要求8所述的陶瓷壳体，其特征在于，所述陶瓷壳体包括第一陶瓷层，或所述陶瓷壳体包括层叠设置的第一陶瓷层和第二陶瓷层，所述第一陶瓷层的表面具有所述第一区域和所述第二区域，所述第二陶瓷层具有所述第二颜色。
11.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求8-10任一项所述的陶瓷壳体，以及与所述陶瓷壳体相连的显示屏。
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