CN210453122U

CN210453122U - 制备陶瓷基材的系统

Info

Publication number: CN210453122U
Application number: CN201920971301.7U
Authority: CN
Inventors: 吴沙鸥; 周超; 冼锐炜; 李毅
Original assignee: Shenzhen Taotao Technology Co ltd
Current assignee: Shenzhen Taotao Technology Co ltd
Priority date: 2019-06-25
Filing date: 2019-06-25
Publication date: 2020-05-05
Anticipated expiration: 2029-06-25

Abstract

本实用新型公开了一种制备陶瓷基材的系统，该系统包括：第一流延装置，具有第一陶瓷浆料入口和第一膜片出口；第二流延装置，具有第二陶瓷浆料入口、造孔剂入口和第二膜片出口；等静压装置，具有载板，所述载板具有第一膜片入口、第二膜片入口和等静压坯体出口；排胶烧结装置，具有等静压坯体入口和陶瓷坯体出口；后处理单元，具有陶瓷坯体入口和陶瓷基材出口，所述陶瓷坯体入口与所述陶瓷坯体出口相连。采用该系统可得到同时具有致密外观面和多孔面的陶瓷基材，同时与现有加工毛化相比，可靠性更高，对整体注塑件性能影响更小；与电喷涂相比，微孔层与基体结合强度更高；与化学腐蚀相比，无需使用酸碱等化学试剂，对环境更友好。

Description

制备陶瓷基材的系统

技术领域

本发明属于纳米注塑领域，具体而言，本发明涉及制备陶瓷基材的系统。

背景技术

氧化锆陶瓷具有强度高、硬度大、耐磨、抗腐蚀、自润滑、耐高温等特点，且氧化锆陶瓷具有热膨胀系数与金属接近、相变体积效应大等特性，被广泛应用各个领域，如刀具、模具、阀门、高级耐火材料、氧传感器、固体燃料电池、无机颜料、高温陶瓷釉料等。此外，氧化锆陶瓷还因其质地高贵、色泽温润如玉等而成为倍受青睐的外观壳体材料。

氧化锆陶瓷由于其对电磁信号影响小而在3C结构件中的应用逐渐增多，如应用于陶瓷手机后盖、手表后盖、指纹盖板等。但相对于使用其他材料，如塑胶、玻璃、铝合金等，因氧化锆密度约6.1g/cm³，玻璃密度约2.5g/cm³，铝合金约2.7g/cm³，塑胶一般＜2g/cm³，使用氧化锆相对较重，且氧化锆原料成本高，由此大大限制了氧化锆在市场上的竞争力。

现阶段，氧化锆陶瓷与塑胶结合制备陶瓷基体的方法主要有两种：一种是通过胶水粘合陶瓷与塑件；另一种是通过纳米注塑方法将塑料与陶瓷直接粘结。胶水黏结因可靠性及溢胶等工艺问题已逐渐被边缘化，纳米注塑技术越来越被行业认可。目前纳米注塑的陶瓷基体有磨抛加工后直接注塑或经过化学腐蚀、物理喷涂、激光毛化、磨毛等方式处理表面后注塑。其中经磨抛加工后进行化学腐蚀、物理喷涂、激光毛化、磨毛等方式处理陶瓷基材表面后注塑所得的陶瓷基体可靠性大大增加，后续与塑胶的结合强度也大幅提高，但该方法需要实现酸碱等化学试剂，对环境不够友好。

因此，现有陶瓷基体的制备技术有待进一步改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种制备陶瓷基材的系统。采用该系统可得到同时具有致密外观面和多孔面的陶瓷基材，同时与现有加工毛化相比，可靠性更高，对整体注塑件性能影响更小；与电喷涂相比，微孔层与基体结合强度更高；与化学腐蚀相比，无需使用酸碱等化学试剂，对环境更友好。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种制备陶瓷基材的系统，根据本发明的实施例，该系统包括：

第一流延装置，所述第一流延装置具有第一陶瓷浆料入口和第一膜片出口；

第二流延装置，所述第二流延装置具有第二陶瓷浆料入口、造孔剂入口和第二膜片出口；

等静压装置，所述等静压装置具有载板，所述载板具有第一膜片入口、第二膜片入口和等静压坯体出口，所述第一膜片入口与所述第一膜片出口相连，所述第二膜片入口与所述第二膜片出口相连；

排胶烧结装置，所述排胶烧结装置具有等静压坯体入口和陶瓷坯体出口，所述等静压坯体入口与所述等静压坯体出口相连；

后处理单元，所述后处理单元具有陶瓷坯体入口和陶瓷基材出口，所述陶瓷坯体入口与所述陶瓷坯体出口相连。

根据本发明实施例的制备陶瓷基材的系统，通过采用流延成型制备第一膜片和第二膜片，可得到高质量、超薄型的第一膜片和第二膜片；第二膜片中因含有造孔剂，经后续排胶烧结处理后，造孔剂挥发，使得陶瓷坯体中的第二膜片层成为多孔陶瓷层；同时因第二膜片与第一膜片经叠层后再依次进行等静压和排胶烧结处理，可使得第一膜片与第二膜片成为一个整体，即可使得第一膜片成为陶瓷坯体的一个面，而多孔陶瓷层的第二膜片为陶瓷坯体的另一个面，即使得所得的陶瓷基材即具有致密外观面，为产品提供外观及整体性能，又具有多孔面，为后续纳米注塑提供粘结面。由此，采用该系统制备陶瓷基材，与现有加工毛化工艺相比，可靠性更高，对整体注塑件性能影响更小；与电喷涂相比，微孔层与基体结合强度更高；与化学腐蚀相比，无需使用酸碱等化学试剂，对环境更友好。

另外，根据本发明上述实施例的制备陶瓷基材的系统还可以具有如下附加的技术特征：

任选的，所述第一流延装置和所述第二流延装置分别独立的为选自载带流延机、钢带流延机中的至少之一。由此，可进一步提高陶瓷基材的品质。

任选的，所述载板为2D载板或3D载板。由此，可进一步提高陶瓷基材的品质。

任选的，所述载板的材质为选自玻璃、陶瓷、金属中的至少之一。由此，可进一步提高陶瓷基材的品质。

任选的，所述等静压装置为选自热压机、冷压机、冷等静压机、温等静压机中的至少之一。由此，可进一步提高陶瓷基材的品质。

任选的，所述排胶烧结装置为箱式炉、隧道炉中的至少之一。由此，可进一步提高陶瓷基材的品质。

任选的，所述后处理单元包括激光切割装置、CNC装置、减薄装置、清洗装置、退火装置、研磨装置、抛光装置、打孔装置中的至少之一。由此，可进一步提高陶瓷基材的品质。

本发明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，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/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是根据本发明一个实施例的制备陶瓷基材的系统结构示意图；

图2是根据本发明一个实施例的采用制备陶瓷基材的系统实施制备陶瓷基材的方法流程示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种制备陶瓷基材的系统，根据本发明的实施例，参考图1，该系统包括：第一流延装置100、第二流延装置200、等静压装置300、排胶烧结装置400和后处理单元500。

根据本发明的实施例，第一流延装置100具有第一陶瓷浆料入口101和第一膜片出口102，且适于将第一陶瓷浆料进行流延处理，以便得到第一膜片。发明人发现，第一流延装置是一种陶瓷基片的专用成型装置，采用第一流延装置生产第一膜片具有速度快、自动化程度高、效率高、组织结构均匀、产品质量好等诸多优势。需要说明的是，第一陶瓷浆料的具体制备方法并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如可以先将通过细磨、煅烧的陶瓷粉末加入溶剂，必要时添加抗聚凝剂、除泡剂、烧结促进剂等进行湿式混磨；再加入黏合剂、增塑剂、润滑剂等进行混磨以形成稳定的、流动性良好的浆料。其中，陶瓷粉末的具体类型可以为氧化锆、氧化铝、氮化铝中的至少之一，例如可以为氧化锆，且氧化锆陶瓷的颜色并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如可以为选自黑色氧化锆陶瓷、白色氧化锆陶瓷、墨绿色氧化锆陶瓷、粉色氧化锆陶瓷等中的至少之一。上述陶瓷质地高贵、色泽温润如玉，采用其能使得制备所得的陶瓷基材具有很好的外观表现力。

进一步的，第一陶瓷浆料中陶瓷粉末的浓度并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如可以为48～65wt％，例如可以为48wt％、50wt％、52wt％、54wt％、56wt％、58wt％、60wt％、62wt％、64wt％、65wt％。发明人发现，陶瓷粉末浓度过高，浆料粘度过大，浆料内的气泡难以排除，难以流延出品质较高的膜片；陶瓷粉末浓度过低，浆料粘度过小，容易出现沉降，难以流延出品质较高的膜片，且会使得同一批浆料随着流延的进行，流延膜片组成发生改变，也会使得流延出的膜片过薄(一般小于0.1mm)。进一步的，第一陶瓷浆料的黏度也不受特别限制，例如可以为500～12000mpa·s，具体的，可以为500mpa·s、1000mpa·s、2000mpa·s、3000mpa·s、4000mpa·s、5000mpa·s、6000mpa·s、7000mpa·s、8000mpa·s、9000mpa·s、10000mpa·s、11000mpa·s、12000mpa·s。发明人发现，粘度小于500mpa·s时，难以流延得到厚度大于0.1mm的高品质膜片；粘度大于12000mpa·s时，流延得到的膜片易出现小孔、气泡、凸线等缺陷。

进一步的，第一膜片的厚度并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如可以为0.1-2mm，具体的，例如可以为0.1mm、0.2mm、0.4mm、0.6mm、0.8mm、1.0mm、1.2mm、1.4mm、1.6mm、1.8mm、2mm。发明人发现，膜片厚度过低，则后续需要叠制的膜片层数较多，如若需将外观层厚度设计成2mm，膜片厚度小于0.1mm，需要叠制的膜片层数将大于20层，大大降低生产效率；膜片厚度过高，膜片在厚度方向易出现组分差异，导致烧结坯料性能大幅下降。需要说明的是，第一流延装置的具体类型并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如可以为选自载带流延机、钢带流延机中的至少之一。

根据本发明的实施例，第二流延装置200具有第二陶瓷浆料入口201、造孔剂入口202和第二膜片出口203，且适于将第二陶瓷浆料与造孔剂混合后进行流延处理，以便得到第二膜片。发明人发现，第二流延装置是一种陶瓷基片的专用成型装置，采用该装置生产第二膜片具有速度快、自动化程度高、效率高、组织结构均匀、产品质量好等诸多优势。需要说明的是，第二陶瓷浆料的具体制备方法并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如可以先将通过细磨、煅烧的陶瓷粉末加入溶剂，必要时添加抗聚凝剂、除泡剂、烧结促进剂等进行湿式混磨；再加入黏合剂、增塑剂、润滑剂等进行混磨以形成稳定的、流动性良好的浆料。其中，陶瓷粉末的具体类型可以为氧化锆、氧化铝、氮化铝中的至少之一，例如可以为氧化锆，且氧化锆陶瓷的颜色并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如可以为选自黑色氧化锆陶瓷、白色氧化锆陶瓷、墨绿色氧化锆陶瓷、粉色氧化锆陶瓷等中的至少之一。上述陶瓷质地高贵、色泽温润如玉，采用其能使得制备所得的陶瓷基材具有很好的外观表现力。

进一步的，第二陶瓷浆料中氧化锆陶瓷的浓度并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如可以为43～63wt％，例如可以为43wt％、45wt％、47wt％、49wt％、51wt％、53wt％、55wt％、57wt％、59wt％、61wt％、63wt％。发明人发现，陶瓷粉末浓度过高，浆料粘度过大，浆料内的气泡难以排除，难以流延出品质较高的膜片；陶瓷粉末浓度过低，浆料粘度过小，容易出现沉降，难以流延出品质较高的膜片，且会使得同一批浆料随着流延的进行，流延膜片组成发生改变，也会使得流延出的膜片过薄(一般小于0.1mm)。进一步的，第二陶瓷浆料的黏度也不受特别限制，例如可以为400～14000mpa·s，具体的，可以为400mpa·s、1000mpa·s、2000mpa·s、3000mpa·s、4000mpa·s、5000mpa·s、6000mpa·s、7000mpa·s、8000mpa·s、9000mpa·s、10000mpa·s、11000mpa·s、12000mpa·s、13000mpa·s、14000mpa·s。发明人发现，粘度小于400mpa·s时，难以流延得到厚度大于0.1mm的高品质膜片；粘度大于14000mpa·s时，流延得到的膜片易出现小孔、气泡、凸线等缺陷。

进一步的，通过在第二膜片中加入造孔剂，经后续排胶烧结处理后，造孔剂挥发，使得陶瓷坯体中的第二膜片层成为多孔陶瓷层，如此，可为陶瓷基材提供多孔面，为后续纳米注塑提供粘结面。进一步的，造孔剂的具体类型并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如可以为选自碳粉、塑胶粉、碳酸盐、硫粉、磷粉、石墨粉中的至少之一。其中，碳酸盐为可高温分解的碳酸盐，例如可以为碳酸钙。发明人发现，造孔剂为高温分解无机物如碳酸盐时，这类物质在高温下会分解、挥发，从而产生小孔；造孔剂为高温烧蚀无机物如炭粉时，这类物质在高温下会与空气中的氧气反应变成气体逃逸，从而产生小孔；造孔剂为高温烧蚀有机物如塑胶粉，具体如PVB粉、PVA粉、PC粉时，这类物质在高温下也会与空气中的氧气反应变成气体逃逸，从而产生小孔。

同时，造孔剂的粒径也不受特别限制，例如可以为40～1000纳米，例如可以为40纳米、100纳米、200纳米、300纳米、400纳米、500纳米、600纳米、700纳米、800纳米、900纳米、1000纳米。发明人发现，造孔剂粒径过小，造孔剂本身易团聚，最终得到的多孔面小孔分布不均，且第二陶瓷浆料制备难度增加，相关物料成本也将上升；造孔剂粒径过大，最终得到的多孔面孔径变大，表面小孔数量相应大幅降低，且使多孔面与外观面的结合强度大幅下降。

进一步的，在第二膜片中，陶瓷粉末与造孔剂的质量比也不受特别限制，例如可以为1.5～150：1，例如可以为1.5/15/30/45/60/75/90/105/120/135/150：1。发明人发现，陶瓷粉末与造孔剂比例过低时，造孔剂含量过高，第二膜片中孔所占体积过大，导致多孔面与外观面的结合强度大幅下降；陶瓷粉末与造孔剂比例过高时，第二膜片中孔所占体积过小，导致多孔面的孔径和孔的数目大幅减少，注塑时与塑胶的结合强度下降。

进一步的，第二膜片的厚度也并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如可以为0.005-0.2mm，具体的，例如可以为0.005mm、0.01mm、0.03mm、0.06mm、0.1mm、0.14mm、0.17mm、0.2mm。发明人发现，膜片厚度过低，则后续需要叠制的膜片层数较多，如若需将外观层厚度设计成0.2mm，膜片厚度小于0.005mm，需要叠制的膜片层数将大于40层，大大降低生产效率；膜片厚度过高，多孔层厚度将变大，基材总厚度一定时，外观层总厚度变小，影响最终基材性能，且多孔层厚度过大会同时影响纳米注塑中塑胶层与基材的结合强度。需要说明的是，第二流延装置的具体类型并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如可以为选自载带流延机、钢带流延机中的至少之一。

根据本发明的实施例，等静压装置300具有载板(未示出)，载板具有第一膜片入口301、第二膜片入口302和等静压坯体出口303，第一膜片入口301与第一膜片出口102相连，第二膜片入口302与第二膜片出口203相连，且适于将第一膜片与第二膜片经叠层后进行等静压处理，以便得到等静压坯体。需要说明的是，载板的具体类型并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如可以为2D载板或3D载板。由此，本领域技术人员可以根据最终陶瓷基材的需要灵活选择，即可以通过选择2D平面载板或3D立体结构载板得到2D或3D的陶瓷基材。进一步的，载板的材质也不受特别限制，例如为选自玻璃、陶瓷、金属中的至少之一。本领域技术人员可以根据所选择的等静压装置灵活选择，由此，可显著提高该系统的适应性，灵活生产。同时，等静压装置的具体类型也不受特别限制，例如可以为选自热压机、冷压机、冷等静压机、温等静压机中的至少之一。发明人发现，热压机可以使待压坯片加热至合适温度并加一相对较小压力使膜片互相融合成一体；冷压机可以直接采用加大压力使膜片互相融为一体；冷等静压机可以直接采用加大压力使膜片互相融为一体，并且使膜片整个受力面均匀受力；温等静压机可以同时使膜片加热至适当温度，并施加均匀压力使膜片互相融合成一体。具体的，第一膜片与第二膜片进行叠层的具体方式并不受特别限制，例如可以先将一片或多片第一膜片放置于载板上，然后再在一片或多片第一膜片上叠放一片或多片第二膜片，也可以先将一片或多片第二膜片放置于载板上，然后再在一片或多片第二膜片上叠放一片或多片第一膜片，而在叠层过程中，具体的第一膜片和第二膜片的数量并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如可以根据第一膜片和第二膜片的厚度及最终成品的需要决定具体的第一膜片和第二膜片数量。接着将叠层放好的膜片连同载板一起进行等静压处理，以增加产品之间的致密度。

进一步的，等静压处理的具体条件也不受特别限制，例如等静压处理的压力可以为20～300MPa，例如可以为20MPa、50MPa、80MPa、110MPa、140MPa、170MPa、200MPa、230MPa、260MPa、290MPa、300MPa，时间可以为0.5～1800s，例如可以为0.5s、100s、300s、500s、700s、900s、1100s、1300s、1500s、1700s、1800s。发明人发现，等静压压力过小时，流延膜片难以在压制过程中完全变成一体；压力过大，设备购置成本大幅上升，而对膜片压制效果的提升并不明显；保压时间过短，流延膜片同样难以在压制过程中完全变成一体；压制时间过长，影响设备单机效能，同样，过渡增加保压时间对膜片压制效果的提升并不明显。

根据本发明的实施例，排胶烧结装置400具有等静压坯体入口401和陶瓷坯体出口402，等静压坯体入口401与等静压坯体出口303相连，且适于将等静压坯体进行排胶烧结处理，以便得到陶瓷坯体。发明人发现，第二膜片中因含有造孔剂，经排胶烧结处理后，造孔剂挥发，使得陶瓷坯体中的第二膜片层成为多孔陶瓷层；等静压后再经排胶烧结处理，因第一膜片和第二膜片中含有粘结剂等物质，经排胶烧结后，原本片状的第一膜片与第二膜片和/或第一膜片之间和/或第二膜片之间可成为一个紧密结合的整体，即可使得第一膜片成为陶瓷坯体的一个面，而多孔陶瓷层的第二膜片为陶瓷坯体的另一个面，即使得所得的陶瓷基材即具有致密外观面，为产品提供外观及整体性能，又具有多孔面，为后续纳米注塑提供粘结面。需要说明的是，排胶烧结装置的具体类型并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如可以为箱式炉、隧道炉中的至少之一。需要说明的是，排胶和烧结装置可以在同一个装置内进行，也可以在两个不同的装置内进行，本领域技术人员可以根据实际需要进行灵活选择。

进一步的，烧结处理的条件也不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如烧结处理的烧成温度可以为1000～1700℃，例如可以为1000℃、1100℃、1200℃、1300℃、1400℃、1500℃、1600℃、1700℃，保温时间可以为5～480min，例如可以为5min、50min、100min、150min、200min、250min、300min、350min、400min、450min、480min。发明人发现，烧结温度过低，陶瓷外观面致密度过低，加工过程易产生坑点；烧结温度过高，陶瓷外观面因过烧导致致密度过低，且晶粒易异常长大，加工过程易产生坑点；保温时间过短，容易出现陶瓷表面与陶瓷内部烧结程度不一致的情况，影响陶瓷性能；保温时间过长，晶粒易异常长大，且大幅增加烧结成本。

根据本发明的实施例，后处理单元500具有陶瓷坯体入口501和陶瓷基材出口502，陶瓷坯体入口501与陶瓷坯体出口402相连，且适于将陶瓷坯体进行后处理，以便得到陶瓷基材。发明人发现，经后处理后，可得到外观性能更佳、符合后续生产需求的陶瓷基材。需要说明的是，后处理单元的具体内容并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如可以包括激光切割装置、CNC装置、减薄装置、清洗装置、退火装置、研磨装置、抛光装置、打孔装置中的至少之一。发明人发现，激光切割装置可以快速高效的去除陶瓷坯体的毛边或粗打孔；CNC装置可以精准加工出陶瓷基材的外形、轮廓及打孔；大水磨机、双面研磨机、单面研磨机可以完成陶瓷减薄，实现陶瓷基材厚度的控制；超声清洗机可以清洗掉陶瓷件表面的浮尘、油污；抛光机通过对陶瓷表面抛光可以使陶瓷外观面呈现镜面效果；打孔设备如CNC装置、激光切割装置可以在陶瓷表面加工出各种形状的空洞。

为了方便理解，下面对采用上述制备陶瓷基材的系统实施制备陶瓷基材的方法进行详细阐述，根据本发明的实施例，参考图2，该方法包括：

S100：将第一陶瓷浆料进行流延处理

该步骤中，将第一陶瓷浆料进行流延处理，以便得到第一膜片。发明人发现，采用该方法生产第一膜片具有速度快、自动化程度高、效率高、组织结构均匀、产品质量好等诸多优势。需要说明的是，第一陶瓷浆料的具体制备方法并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如可以先将通过细磨、煅烧的陶瓷粉末加入溶剂，必要时添加抗聚凝剂、除泡剂、烧结促进剂等进行湿式混磨；再加入黏合剂、增塑剂、润滑剂等进行混磨以形成稳定的、流动性良好的浆料。其中，陶瓷粉末的具体类型可以为氧化锆、氧化铝、氮化铝中的至少之一，例如可以为氧化锆，且氧化锆陶瓷的颜色并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如可以为选自黑色氧化锆陶瓷、白色氧化锆陶瓷、墨绿色氧化锆陶瓷、粉色氧化锆陶瓷等中的至少之一。上述陶瓷质地高贵、色泽温润如玉，采用其能使得制备所得的陶瓷基材具有很好的外观表现力。

进一步的，第一膜片的厚度并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如可以为0.1-2mm，具体的，例如可以为0.1mm、0.2mm、0.4mm、0.6mm、0.8mm、1.0mm、1.2mm、1.4mm、1.6mm、1.8mm、2mm。发明人发现，膜片厚度过低，则后续需要叠制的膜片层数较多，如若需将外观层厚度设计成2mm，膜片厚度小于0.1mm，需要叠制的膜片层数将大于20层，大大降低生产效率；膜片厚度过高，膜片在厚度方向易出现组分差异，导致烧结坯料性能大幅下降。

S200：将第二陶瓷浆料与造孔剂混合后进行流延处理

该步骤中，将第二陶瓷浆料与造孔剂混合后进行流延处理，以便得到第二膜片。发明人发现，采用该方法生产第二膜片具有速度快、自动化程度高、效率高、组织结构均匀、产品质量好等诸多优势。需要说明的是，第二陶瓷浆料的具体制备方法并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如可以先将通过细磨、煅烧的陶瓷粉末加入溶剂，必要时添加抗聚凝剂、除泡剂、烧结促进剂等进行湿式混磨；再加入黏合剂、增塑剂、润滑剂等进行混磨以形成稳定的、流动性良好的浆料。其中，陶陶瓷粉末末的具体类型可以为氧化锆、氧化铝、氮化铝中的至少之一，例如可以为氧化锆，且氧化锆陶瓷的颜色并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如可以为选自黑色氧化锆陶瓷、白色氧化锆陶瓷、墨绿色氧化锆陶瓷、粉色氧化锆陶瓷等中的至少之一。上述陶瓷质地高贵、色泽温润如玉，采用其能使得制备所得的陶瓷基材具有很好的外观表现力。

进一步的，第二陶瓷浆料中陶瓷粉末的浓度并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如可以为43～63wt％，例如可以为43wt％、45wt％、47wt％、49wt％、51wt％、53wt％、55wt％、57wt％、59wt％、61wt％、63wt％。发明人发现，陶瓷粉末浓度过高，浆料粘度过大，浆料内的气泡难以排除，难以流延出品质较高的膜片；陶瓷粉末浓度过低，浆料粘度过小，容易出现沉降，难以流延出品质较高的膜片，且会使得同一批浆料随着流延的进行，流延膜片组成发生改变，也会使得流延出的膜片过薄(一般小于0.1mm)。进一步的，第二陶瓷浆料的黏度也不受特别限制，例如可以为400～14000mpa·s，具体的，可以为400mpa·s、1000mpa·s、2000mpa·s、3000mpa·s、4000mpa·s、5000mpa·s、6000mpa·s、7000mpa·s、8000mpa·s、9000mpa·s、10000mpa·s、11000mpa·s、12000mpa·s、13000mpa·s、14000mpa·s。发明人发现，粘度小于400mpa·s时，难以流延得到厚度大于0.1mm的高品质膜片；粘度大于14000mpa·s时，流延得到的膜片易出现小孔、气泡、凸线等缺陷。

进一步的，通过在第二膜片中加入造孔剂，经后续排胶烧结处理后，造孔剂挥发，使得陶瓷坯体中的第二膜片层成为多孔陶瓷层，如此，可为陶瓷基材提供多孔面，为后续纳米注塑提供粘结面。进一步的，造孔剂的具体类型并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如可以为选自碳粉、塑胶粉、碳酸盐、硫粉、磷粉、石墨粉中的至少之一，其中，碳酸盐为可高温分解的碳酸盐，例如可以为碳酸钙。发明人发现，造孔剂为高温分解无机物如碳酸盐时，这类物质在高温下会分解、挥发，从而产生小孔；造孔剂为高温烧蚀无机物如炭粉时，这类物质在高温下会与空气中的氧气反应变成气体逃逸，从而产生小孔；造孔剂为高温烧蚀有机物如塑胶粉，具体如PVB粉、PVA粉、PC粉时，这类物质在高温下也会与空气中的氧气反应变成气体逃逸，从而产生小孔。

进一步的，第二膜片的厚度也并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如可以为0.005-0.2mm，具体的，例如可以为0.005mm、0.01mm、0.03mm、0.06mm、0.1mm、0.14mm、0.17mm、0.2mm。发明人发现，膜片厚度过低，则后续需要叠制的膜片层数较多，如若需将外观层厚度设计成0.2mm，膜片厚度小于0.005mm，需要叠制的膜片层数将大于40层，大大降低生产效率；膜片厚度过高，多孔层厚度将变大，基材总厚度一定时，外观层总厚度变小，影响最终基材性能，且多孔层厚度过大会同时影响纳米注塑中塑胶层与基材的结合强度。

S300：将第一膜片与第二膜片经叠层后依次进行等静压和排胶烧结处理

该步骤中，将第一膜片与第二膜片经叠层后依次进行等静压和排胶烧结处理，以便得到陶瓷坯体。具体的，第一膜片与第二膜片进行叠层的具体方式并不受特别限制，例如可以先将一片或多片第一膜片放置于载板上，然后再在一片或多片第一膜片上叠放一片或多片第二膜片，也可以先将一片或多片第二膜片放置于载板上，然后再在一片或多片第二膜片上叠放一片或多片第一膜片，而在叠层过程中，具体的第一膜片和第二膜片的数量并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如可以根据第一膜片和第二膜片的厚度及最终成品的需要决定具体的第一膜片和第二膜片数量。接着将叠层放好的膜片连同载板一起进行等静压处理，以增加产品之间的致密度。等静压后再将其进行排胶烧结处理，以得到陶瓷坯体。需要说明的是，排胶烧结处理可以为一道工序，也可以为两道，本领域技术人员可以根据实际需要进行灵活选择。发明人发现，第二膜片中因含有造孔剂，经排胶烧结处理后，造孔剂挥发，使得陶瓷坯体中的第二膜片层成为多孔陶瓷层；等静压后再经排胶和烧结处理，因第一膜片和第二膜片中含有粘结剂等物质，经排胶烧结后，原本片状的第一膜片与第二膜片和/或第一膜片之间和/或第二膜片之间可成为一个紧密结合的整体，即可使得第一膜片成为陶瓷坯体的一个面，而多孔陶瓷层的第二膜片为陶瓷坯体的另一个面，即使得所得的陶瓷基材即具有致密外观面，为产品提供外观及整体性能，又具有多孔面，为后续纳米注塑提供粘结面。

根据本发明的一个实施例，等静压处理的具体类型并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如可以为选自热压、冷压、冷等静压、温等静压中的至少之一。进一步的，等静压处理的具体条件也不受特别限制，例如等静压处理的压力可以为20～300MPa，例如可以为20MPa、50MPa、80MPa、110MPa、140MPa、170MPa、200MPa、230MPa、260MPa、290MPa、300MPa，时间可以为0.5～1800s，例如可以为0.5s、100s、300s、500s、700s、900s、1100s、1300s、1500s、1700s、1800s。发明人发现，等静压压力过小时，流延膜片难以在压制过程中完全变成一体；压力过大，设备购置成本大幅上升，而对膜片压制效果的提升并不明显；保压时间过短，流延膜片同样难以在压制过程中完全变成一体；压制时间过长，影响设备单机效能，同样，过渡增加保压时间对膜片压制效果的提升并不明显。

S400：将陶瓷坯体进行后处理

将陶瓷坯体进行后处理，以便得到陶瓷基材。发明人发现，经后处理后，可得到外观性能更佳、符合后续生产需求的陶瓷基材。需要说明的是，后处理的具体类型并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如可以为选自激光切割、CNC、减薄、清洗、退火、研磨、抛光、打孔中的至少之一。发明人发现，激光切割可以快速高效的去除陶瓷坯体的毛边或粗打孔；CNC可以精准加工出陶瓷基材的外形、轮廓及打孔；大水磨、双面研磨、单面研磨可以完成陶瓷减薄，实现陶瓷基材厚度的控制；超声清洗可以清洗掉陶瓷件表面的浮尘、油污；通过对陶瓷表面抛光可以使陶瓷外观面呈现镜面效果；打孔设备如CNC、激光切割可以在陶瓷表面加工出各种形状的空洞。

根据本发明实施例的制备陶瓷基材的方法，通过采用流延成型制备第一膜片和第二膜片，可得到高质量、超薄型的第一膜片和第二膜片；第二膜片中因含有造孔剂，经后续排胶烧结处理后，造孔剂挥发，使得陶瓷坯体中的第二膜片层成为多孔陶瓷层；同时因第二膜片与第一膜片经叠层后再依次进行等静压和排胶烧结处理，可使得第一膜片与第二膜片成为一个整体，即可使得第一膜片成为陶瓷坯体的一个面，而多孔陶瓷层的第二膜片为陶瓷坯体的另一个面，即使得所得的陶瓷基材即具有致密外观面，为产品提供外观及整体性能，又具有多孔面，为后续纳米注塑提供粘结面。由此，该方法与现有加工毛化相比，可靠性更高，对整体注塑件性能影响更小；与电喷涂相比，微孔层与基体结合强度更高；与化学腐蚀相比，无需使用酸碱等化学试剂，对环境更友好。

下面参考具体实施例，对本发明进行描述，需要说明的是，这些实施例仅仅是描述性的，而不以任何方式限制本发明。

实施例1

将包含黑色3Y氧化锆陶瓷的第一陶瓷浆料进行流延处理，得到尺寸为200mm×100mm×0.3mm的第一膜片，其中，第一陶瓷浆料中黑色3Y氧化锆陶瓷的浓度为56.02％，第一陶瓷浆料的黏度为1200mpa·s；将包含黑色3Y氧化锆陶瓷的第二陶瓷浆料与粒径为400纳米的造孔剂碳粉混合后进行流延处理，得到尺寸为200mm×100mm×0.005mm的第二膜片，其中，黑色3Y氧化锆陶瓷与碳粉的质量比为98：2，第二陶瓷浆料中黑色3Y氧化锆陶瓷的浓度为54.90％，第二陶瓷浆料的黏度为1800mpa·s；依次将3片第一膜片与3片第二膜片在载板上进行叠层，并经抽真空包封后一起送至温等静压机中进行等静压处理，水温75摄氏度，压力为160MPa，保压时间为180s；接着将所得的等静压坯体进行排胶烧结处理，烧成温度为1420℃，保温90min，得到陶瓷坯体；陶瓷坯体经激光修边、CNC加工外形、减薄外观面、清洗、退火、研磨外观面、清洗、退火、抛光外观面、打孔后得到外观面具有镜面效果的纳米注塑用氧化锆陶瓷基材。

实施例2

将包含白色氧化锆陶瓷的第一陶瓷浆料进行流延处理，得到尺寸为200mm×100mm×0.1mm的第一膜片，其中，第一陶瓷浆料中白色3Y氧化锆陶瓷的浓度为58.67％，第一陶瓷浆料的黏度为1600mpa·s；将包含白色氧化锆陶瓷的第二陶瓷浆料与粒径为800纳米的造孔剂塑胶粉、混合后进行流延处理，得到尺寸为200mm×100mm×0.1mm的第二膜片，其中，白色氧化锆陶瓷与塑胶粉的质量比为94：6，第二陶瓷浆料中白色3Y氧化锆陶瓷的浓度为55.15％，第二陶瓷浆料的黏度为2100mpa·s；依次将6片第一膜片与1片第二膜片在载板上进行叠层，并经抽真空包封后一起送至热压机中进行等静压处理，压力为140Mpa，时间为300s；接着将所得的等静压坯体进行排胶烧结处理，烧成温度为1550℃，保温300min，得到陶瓷坯体；陶瓷坯体经激光修边、CNC加工外形、减薄外观面、清洗、退火、研磨外观面、清洗、退火、抛光外观面、打孔后得到外观面具有镜面效果的纳米注塑用氧化锆陶瓷基材。

实施例3

将包含墨绿色氧化锆陶瓷的第一陶瓷浆料进行流延处理，得到尺寸为200mm×100mm×1mm的第一膜片，其中，第一陶瓷浆料中墨绿色3Y氧化锆陶瓷的浓度为61.75％，第一陶瓷浆料的黏度为8000mpa·s；将包含墨绿色氧化锆陶瓷的第二陶瓷浆料与粒径为200纳米的造孔剂碳酸盐混合后进行流延处理，得到尺寸为200mm×100mm×0.2mm的第二膜，其中，墨绿色氧化锆陶瓷与碳酸盐的质量比为90：10，第二陶瓷浆料中墨绿色3Y氧化锆陶瓷的浓度为48.3％，第二陶瓷浆料的黏度为1500mpa·s；依次将1片第一膜片与1片第二膜片在载板上进行叠层，并经抽真空包封后一起送至冷压机中进行等静压处理，压力为150Mpa，时间为240s；接着将所得的等静压坯体进行排胶烧结处理，烧成温度为1450℃，保温270min，得到陶瓷坯体；陶瓷坯体经激光修边、CNC加工外形、减薄外观面、清洗、退火、研磨外观面、清洗、退火、抛光外观面、打孔后得到外观面具有镜面效果的纳米注塑用氧化锆陶瓷基材。

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发明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发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims

1.一种制备陶瓷基材的系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的制备陶瓷基材的系统，其特征在于，所述第一流延装置和所述第二流延装置分别独立的为选自载带流延机、钢带流延机中的至少之一。

3.根据权利要求1或2所述的制备陶瓷基材的系统，其特征在于，所述载板为2D载板或3D载板。

4.根据权利要求3所述的制备陶瓷基材的系统，其特征在于，所述载板的材质为选自玻璃、陶瓷、金属中的至少之一。

5.根据权利要求1所述的制备陶瓷基材的系统，其特征在于，所述等静压装置为选自热压机、冷压机、冷等静压机、温等静压机中的至少之一。

6.根据权利要求1所述的制备陶瓷基材的系统，其特征在于，所述排胶烧结装置为箱式炉、隧道炉中的至少之一。

7.根据权利要求1所述的制备陶瓷基材的系统，其特征在于，所述后处理单元包括激光切割装置、CNC装置、减薄装置、清洗装置、退火装置、研磨装置、抛光装置、打孔装置中的至少之一。