TW201317201A - 殼體及其製備方法 - Google Patents

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Abstract

一種殼體，其包括基材，形成於基材表面的基底陶瓷層、形成於基底陶瓷層表面的透明陶瓷層；基底陶瓷層與透明陶瓷層之間還設置有圖案層，且該圖案層嵌入於基底陶瓷層中，該圖案層由陶瓷組成。所述殼體表面呈現具有陶瓷質感的圖案，提高了殼體的外觀競爭力。此外，本發明還提供一種所述殼體的製備方法。

Description

殼體及其製備方法
本發明涉及一種殼體及其製備方法。
為了使電子裝置的金屬外殼具有吸引力的外觀，目前主要藉由鐳射雕刻、化學蝕刻等方法在金屬殼體上形成圖案。然而，該種方法製作的圖案，視覺效果不強，且不能呈現出獨特的質感，難以吸引消費者的眼球。
有鑒於此，有必要提供一種有效解決上述問題的殼體。
另外，還有必要提供一種上述殼體的製備方法。
一種殼體，其包括基材，該殼體還包括形成於基材表面的基底陶瓷層、形成於基底陶瓷層表面的透明陶瓷層；基底陶瓷層與透明陶瓷層之間還設置有圖案層，且該圖案層嵌入於基底陶瓷層中，該圖案層由陶瓷組成。
一種殼體的製備方法，其包括如下步驟：
提供基材；
採用靜電噴塗及高溫燒結工藝在基材的表面形成基底陶瓷層；
在基底陶瓷層表面形成圖案層，將陶瓷花紙的花膜均勻貼在基底陶瓷層的表面並進行高溫燒結處理；
採用靜電噴塗及高溫燒結工藝在基材的表面形成透明陶瓷層。
本發明所述殼體藉由在金屬材質的基材上依次形成基底陶瓷層、圖案層及透明陶瓷層，能使所述殼體表面呈現具有陶瓷質感的圖案，提高了殼體的外觀競爭力；且形成於基材表面的各膜層具有良好的化學穩定性，耐磨性，可有效提高殼體的使用壽命。
請參閱圖1，本發明一較佳實施方式的殼體10包括基材11及依次形成於基材11表面的基底陶瓷層13和透明陶瓷層15。該基底陶瓷層13和透明陶瓷層15之間還設置有圖案層17，該圖案層17嵌入該基底陶瓷層13中。該殼體10可為手機等電子裝置的殼體。
該基材11的材質為不銹鋼或鈦合金。
該基底陶瓷層13由氧化物陶瓷組成，其包括質量百分含量分別為60-70%的氧化矽、15-20%的氧化鋁、5-10%的色素原料、5-6%的氧化鉀、4-6%的氧化鈉、0.4-0.6%的氧化鎂、0.2-0.4%的氧化鐵、0.2-0.4%的氧化鈣。其中，色素原料為金屬化合物，具體可為氧化鈦、三氧化鐵、四氧化三鐵或氧化鈷，它們能分別使基底陶瓷層13呈現白色、黑色、紅色或藍色效果。本實施例中，基底陶瓷層13的色素原料為氧化鈦，使基底陶瓷層13呈現白色效果。該基底陶瓷層13的厚度為0.15-0.18mm。
該透明陶瓷層15由氧化物陶瓷組成，其包括質量百分含量分別為75-85%的氧化矽、5-12%的氧化鋁、5-8%的氧化鉀、4-6%的氧化鈉、0.4-0.6%的氧化鎂、0.2-0.4%的三氧化鐵、0.2-0.4%的氧化鈣。該透明陶瓷層15的厚度為0.08-0.1mm。
該圖案層17由氧化物陶瓷組成，其組成成份與基底陶瓷層13的組成相同，但圖案層17的色素原料區別於基底陶瓷層13的色素原料，從而使基底陶瓷層13與圖案層17呈現不同的顏色效果。本實施例中，圖案層17的色素原料為氧化鈷，能使圖案層17呈現藍色效果。
本發明一較佳實施方式的殼體10的製備方法包括如下步驟：
(1)提供一基材11並對基材11進行預處理。該基材11的材質為不銹鋼或鈦合金。該預處理包括對使用草酸溶液或者氫氧化鈉溶液對基材11進行除油。
(2)對基材11進行噴砂使基材11表面粗化，以提高後續膜層與基材11的附著力。基材11的粗糙度Ra達到1.3-2.0μm。
(3)採用靜電噴塗及高溫燒結工藝在基材11的表面形成基底陶瓷層13。使用靜電噴塗機(圖未示)，採用的噴塗原料中含有質量百分含量分別為60-70%的氧化矽、15-20%的氧化鋁、5-10%的氧化鈦、5-6%的氧化鉀、4-6%的氧化鈉、0.4-0.6%的氧化鎂、0.2-0.4%的氧化鐵、0.2-0.4%的氧化鈣。噴塗後將基材11進行高溫熱處理使形成於基材11表面的噴塗原料熔融，之後冷卻固化形成基底陶瓷層13。該高溫熱處理的過程為：將基材放入熱處理爐(圖未示)中，在800-805℃的溫度下保溫3-5min；熱處理爐停止加熱，自然降溫，將產品取出。降溫過程中可充液氮控制降溫，亦可直接緩慢常規降溫。該基底陶瓷層13的厚度為0.15-0.18mm。
(4)在基底陶瓷層13表面形成圖案層17。先將基底陶瓷層13表面擦洗乾淨，並將陶瓷花紙的花膜均勻貼在基底陶瓷層13表面；然後將產品進行高溫熱處理使花膜能熔融並嵌入到軟化的基底陶瓷層13內形成圖案層17。該高溫熱處理的過程為：將基材11放入熱處理爐中，在780-785℃的溫度下保溫3-5min。熱處理爐停止加熱，自然降溫後將產品取出。
(5)採用靜電噴塗及高溫燒結工藝在基材11的表面形成透明陶瓷層15。使用靜電噴塗機(圖未示)，採用的噴塗原料中含有質量百分含量分別為75-85%的氧化矽、5-12%的氧化鋁、5-8%的氧化鉀、4-6%的氧化鈉、0.4-0.6%的氧化鎂、0.2-0.4%的氧化鐵、0.2-0.4%的氧化鈣。該透明陶瓷層15的厚度為0.08-0.1mm。噴塗後將基材11進行高溫熱處理。該高溫熱處理的過程為：將基材11放入熱處理爐中，在730-750℃的溫度下保溫5-8min。熱處理爐停止加熱，自然降溫，將產品取出。降溫過程中可充液氮控制降溫，亦可直接緩慢常規降溫。
(6)對產品進行後處理。使用噴砂工藝去除殼體10未形成基底陶瓷層13的表面的氧化層。氧化層為基材11在熱處理過程中發生氧化形成的。
本發明所述殼體10藉由在金屬材質的基材11上依次形成基底陶瓷層13、圖案層17及透明陶瓷層15，能使所述殼體10表面呈現具有陶瓷質感的圖案，提高了殼體10的外觀競爭力；且形成於基材11表面的各膜層具有良好的化學穩定性，耐磨性，可有效提高殼體10的使用壽命。
10．．．殼體
11．．．基材
13．．．基底陶瓷層
15．．．透明陶瓷層
17．．．圖案層
圖1為本發明一較佳實施例的殼體的剖視圖。
10．．．殼體
11．．．基材
13．．．基底陶瓷層
15．．．透明陶瓷層
17．．．圖案層

Claims (13)

  1. 一種殼體，其包括基材，其改良在於：該殼體還包括形成於基材表面的基底陶瓷層、形成於基底陶瓷層表面的透明陶瓷層；基底陶瓷層與透明陶瓷層之間還設置有圖案層，且該圖案層嵌入於基底陶瓷層中，該圖案層由陶瓷組成。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之殼體，其中該基材的材質為不銹鋼或鈦合金。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之殼體，其中該基底陶瓷層由氧化物陶瓷組成，該基底陶瓷層包括質量百分含量分別為60-70%的氧化矽、15-20%的氧化鋁、5-10%的色素原料、5-6%的氧化鉀、4-6%的氧化鈉、0.4-0.6%的氧化鎂、0.2-0.4%的氧化鐵、0.2-0.4%的氧化鈣；其中，該色素原料為氧化鈦、三氧化鐵、四氧化三鐵或氧化鈷中的一種。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之殼體，其中該圖案層由氧化物陶瓷組成，該圖案層包括質量百分含量分別為60-70%的氧化矽、15-20%的氧化鋁、5-10%的色素原料、5-6%的氧化鉀、4-6%的氧化鈉、0.4-0.6%的氧化鎂、0.2-0.4%的氧化鐵、0.2-0.4%的氧化鈣；其中，該色素原料為氧化鈦、三氧化鐵、四氧化三鐵或氧化鈷中的一種。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之殼體，其中該透明陶瓷層由氧化物陶瓷組成，該透明陶瓷層包括質量百分含量分別為75-85%的氧化矽、5-12%的氧化鋁、5-8%的氧化鉀、4-6%的氧化鈉、0.4-0.6%的氧化鎂、0.2-0.4%的三氧化鐵、0.2-0.4%的氧化鈣。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之殼體，其中該基底陶瓷層的厚度為0.15-0.18mm。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之殼體，其中該透明陶瓷層的厚度為0.08-0.1mm。
  8. 一種殼體的製備方法，其包括如下步驟：
    提供基材；
    採用靜電噴塗及高溫燒結工藝在基材的表面形成基底陶瓷層；
    將陶瓷花紙的花膜貼在基底陶瓷層的表面並進行高溫燒結處理，使基底陶瓷層表面形成圖案層；
    採用靜電噴塗及高溫燒結工藝在所述基底陶瓷層及圖案層的表面形成透明陶瓷層。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之殼體的製備方法，其中所述形成基底陶瓷層的步驟中靜電噴塗採用的噴塗原料中含有質量百分含量分別為60-70%的氧化矽、15-20%的氧化鋁、5-10%的氧化鈦、5-6%的氧化鉀、4-6%的氧化鈉、0.4-0.6%的氧化鎂、0.2-0.4%的氧化鐵、0.2-0.4%的氧化鈣；高溫燒結為在800-805℃的溫度下保溫3-5min。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之殼體的製備方法，其中所述形成圖案層的步驟中燒結工藝的具體參數為：在780-785℃的溫度下保溫3-5min；然後自然降溫冷卻。
  11. 如申請專利範圍第8項所述之殼體的製備方法，其中所述形成透明陶瓷層的步驟中靜電噴塗採用的噴塗原料中含有質量百分含量分別為75-85%的氧化矽、5-12%的氧化鋁、5-8%的氧化鉀、4-6%的氧化鈉、0.4-0.6%的氧化鎂、0.2-0.4%的氧化鐵、0.2-0.4%的氧化鈣；高溫燒結為在730-750℃的溫度下保溫5-8min。
  12. 如申請專利範圍第8項所述之殼體的製備方法，其中該基材的材質為不銹鋼或鈦合金。
  13. 如申請專利範圍第8項所述之殼體的製備方法，其中所述方法還包括在形成基底陶瓷層前對基材進行粗化處理，使基材的表面粗糙度達到1.3-2.0μm。
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