TWI700179B - 殼體及所述殼體的製作方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供了一種殼體，所述殼體包括基材及依次形成於所述基材表面的陶瓷塗層及鍍膜層，所述殼體還包括結合層，所述結合層位於所述陶瓷塗層和所述鍍膜層之間，所述鍍膜層藉由真空鍍膜形成於所述結合層表面，所述鍍膜層為一氟化物鍍膜層。本發明還提供了一種所述殼體的製作方法。

Description

殼體及所述殼體的製作方法
本發明涉及一種殼體及所述殼體的製作方法，屬於表面處理技術領域。
隨著塗料工業的發展，習知的有機塗料，例如丙烯酸樹脂乳膠塗料、氯化橡膠塗料、聚乙烯醇和聚乙烯醇縮甲醛膠類塗料等，對環境的影響頗為巨大，不僅製備得到的成品會釋放溫室氣體，還會釋放可致人或動植物致病或死亡的有毒物質於空氣中。另外，在生產有機塗料的過程中還會產生各種工業污水和有毒氣體等。因此，有機塗料已經不能滿足當下人們的綠色環保、多功能化和優良性能等理念，而納米陶瓷塗料就此應運而生。
納米陶瓷塗料屬於功能塗料領域，是一種新式的水性無機塗料。在其製備和生產過程中無需加入有機溶劑，是一種完全綠色環保、無毒健康的塗料。同時，納米陶瓷塗層具有耐磨、耐刮等優點，從而使塗有所述納米陶瓷塗料的產品獲得了更長的使用壽命。另外，隨著人們對納米陶瓷塗料功能性需求的增加，具有耐高溫、高硬度、色彩豐富、塗裝簡便等納米陶瓷塗料應用而生。經過各種新式的改良和增進後的納米陶瓷塗料，其各種優越的性能和廉價的成本也將逐漸取代習知塗料。
雖然跟習知的有機塗料相比，納米陶瓷塗料確實有很多優點，但是其形成的納米陶瓷塗層表面存有孔隙，容易藏汙納垢。另外，由於其材料本身的親水特性，使得其表面一旦被油水污染後，清洗特別不容易，而且納米陶瓷塗層的表面不夠光亮平整，外觀也比塑膠表面粗糙。
有鑑於此，有必要提供一種抗汙性能較佳的殼體。
本發明還提供了一種所述殼體的製作方法。
一種殼體，包括基材及依次形成於所述基材表面的陶瓷塗層及鍍膜層，所述殼體還包括結合層，所述結合層位於所述陶瓷塗層和所述鍍膜層之間，所述鍍膜層藉由真空鍍膜形成於所述結合層表面，所述鍍膜層為一氟化物鍍膜層。
一種所述殼體的製作方法，包括如下步驟：(1)提供一基材；(2)對所述基材進行噴塗處理，以於所述基材表面形成陶瓷塗層；(3)對所述陶瓷塗層進行處理，以於所述陶瓷塗層表面形成結合層；(4)對所述結合層進行處理，以於所述結合層表面形成鍍膜層，所述鍍膜層為一氟化物鍍膜層。
上述殼體藉由在陶瓷塗層表面設置結合層，有效提高了鍍膜層的附著力。另外，所述鍍膜層的設置可有效解決陶瓷塗層表面不夠光亮平整，外觀比塑膠表面粗糙，表面親水性高及表面抗汙性能差等問題。
10:殼體
101:基材
102:陶瓷塗層
103:鍍膜層
104:過渡層
105:結合層
圖1為本發明一較佳實施例殼體的剖視圖。
下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本發明一部分實施例， 而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬於本發明的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本發明的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在限制本發明。本文所使用之術語“及/或”包括一個或多個相關之所列項目的任意之與所有之組合。
下面結合附圖，對本發明的一些實施方式作詳細說明。在不衝突的情況下，下述的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。
請參照圖1，本發明一較佳實施例的殼體10。所述殼體10包括基材101、陶瓷塗層102和鍍膜層103。
所述殼體10可以為電子設備外殼、機械設備外殼、汽車裝飾件、鐘錶外殼等。
所述基材101的材質可為金屬(不銹鋼、鋁合金、鈦合金、或鎂合金等)、塑膠(聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚對苯二甲酸丁二醇酯、或聚苯硫醚等)及金屬與塑膠的結合材質。
所述陶瓷塗層102形成於所述基材101表面，其厚度為1-300μm。
所述鍍膜層103形成於所述陶瓷塗層102表面。所述鍍膜層103為一氟化物鍍膜層，其厚度不大於2μm。
可以理解，在其他實施例中，為了提高陶瓷塗層102與基材101表面之間的附著力，可以對所述基材101進行表面處理，以於所述陶瓷塗層102與所述基材101之間形成過渡層104。
在本實施例中，可至少藉由如下幾種方式形成所述過渡層104。
第一種方式：在所述基材101表面噴塗底漆，以形成所述過渡層104。所述底漆厚度控制在1-100μm之間較佳。其中，所述底漆可以是鐵紅陰極電泳底漆、新式金屬防腐底漆、氨基醇酸二道底漆或橡膠醇酸底漆等。
第二種方式：對所述基材101表面進行噴砂處理，所述噴砂處理工藝為：採用細微性為120目的金剛砂或剛玉砂，對所述基材101表面進行粗化，使所述基材101粗糙度Ra達到2.0μm-3.0μm，進而形成過渡層104。
第三種方式：對所述基材101表面進行化成處理，以形成鈍化膜(即所述過渡層104)。
具體的，可以使用化成處理劑對所述基材101表面進行化成處理。其中所述化成處理劑為矽烷類、鈦酸酯類、鋁酸酯類、鋯酸酯類、鋁鈦複合類、硼酸酯類、有機磺酸、或聚丙烯醯胺。或將所述基材101浸泡在含有3-10%硝酸(HNO3)、1-3%硝酸鈰(Ce(NO3)3、1-5%重鉻酸鉀(K2Cr2O7)、1-5%高錳酸鉀(KMnO4)和85-93%純水的溶液中15-60min，從而於所述基材101表面形成鈍化膜(即所述過渡層104)。
可以理解，在其他實施例中，為了提高所述陶瓷塗層102與所述鍍膜層103之間的結合力，可以在所述陶瓷塗層102與所述鍍膜層103之間設置一結合層105。所述結合層105為二氧化矽(SiO2)、氧化鋁(Al2O3)和二氧化鈦(TiO2)的混合層，所述結合層105的厚度為不大於1μm。
本發明一較佳實施方式的殼體10的製備方法，其包括如下步驟：提供一基材101，所述基材101的材質為金屬(不銹鋼、鋁合金、鈦合金、或鎂合金等)、塑膠(聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚對苯二甲酸丁二醇酯、或聚苯硫醚等)及金屬與塑膠的結合材質。
對所述基材101進行前處理，以提高陶瓷塗層102在基材101表面的附著力。所述前處理為：對基材101表面進行除塵、脫脂處理。
可以理解，在其他實施例中，為了提高所述基材101與所述陶瓷塗層102之間的結合力，可以對基材101進行表面處理，以於所述陶瓷塗層102與所述基材101之間形成過渡層104。
在本實施例中，可至少藉由如下幾種方式形成所述過渡層104。
第一種方式：在所述基材101表面噴塗底漆，以形成所述過渡層104。所述底過渡層厚度控制在1-100μm之間較佳。其中，所述底漆可以是鐵紅陰極電泳底漆、新式金屬防腐底漆、氨基醇酸二道底漆或橡膠醇酸底漆等。
第二種方式：對所述基材101表面進行噴砂處理，所述噴砂處理工藝為：採用細微性為120目的金剛砂或剛玉砂，對所述基材101表面進行粗化，使基材101粗糙度Ra達到2.0μm-3.0μm，進而形成所述過渡層104。
第三種方式：對所述基材101表面進行化成處理，以形成鈍化膜(即所述過渡層104)。
具體的，可以使用化成處理劑對所述基材101表面進行化成處理。其中，所述化成處理劑為矽烷類、鈦酸酯類、鋁酸酯類、鋯酸酯類、鋁鈦複合類、硼酸酯類、有機磺酸、或聚丙烯醯胺。或將所述基材101浸泡在含有3-10%硝酸(HNO3)、1-3%硝酸鈰(Ce(NO3)3、1-5%重鉻酸鉀(K2Cr2O7)、1-5%高錳酸鉀(KMnO4)和85-93%純水的溶液中15-60min，從而於所述基材101表面形成鈍化膜(即所述過渡層104)。
採用噴塗工藝在所述基材101表面形成陶瓷塗層102，其厚度為1-300μm。
在本實施例中，形成所述陶瓷塗層102的陶瓷塗料為25-60%的二氧化矽、二氧化鋯和氧化鋁、20-50%的聚二甲基矽氧烷和有機矽烷、8-12%的顏料和1-13%的助劑；或者20-50%的二氧化矽、二氧化鋯和氧化鋁、20-35%的有機矽烷、20-50%的環氧樹脂和丙烯酸、8-12%的顏料、1-10%的填料和助劑。
可以理解，在本實施例中，形成所述陶瓷塗層102的工藝為：
(1)對所述基材101進行預熱處理，使所述基材101的表面溫度達到40-50℃。
(2)在經預熱處理後的基材101表面進行噴塗處理，以形成陶瓷塗層102。所述噴塗工藝條件包括：當基材101溫度在50℃左右進行噴塗，噴槍口徑為0.8-1.2mm，噴槍壓力為2.0-4.0Kgf/cm2，噴塗距離為15-25cm。
(3)對所述陶瓷塗層102進行硬化處理，所述硬化處理包括：對在保溫80-150℃下，將形成有陶瓷塗層102的基材101放入流平室中流平烘乾10min；再放入280-300℃的乾燥箱中，保溫10min。
可以理解，在其他實施例中，還可以對所述陶瓷塗層102進行拋光處理。
對所述陶瓷塗層102進行處理，於所述陶瓷塗層102表面形成一結合層105。所述結合層105為二氧化矽(SiO2)、氧化鋁(Al2O3)和二氧化鈦(TiO2)的混合層，其結合層105厚度為不大於1μm。
採用真空鍍膜法在所述結合層105表面形成鍍膜層103，所述鍍膜層103為一氟化物鍍膜層，其厚度為不大於2μm。
本實施例中，採用真空鍍膜法在所述陶瓷塗層102表面依次形成結合層105及鍍膜層103的工藝為：(1)設置鍍膜設備中的真空度為2×10-4MPa；(2)利用氬離子轟擊陶瓷塗層102表面1-300s，以清洗陶瓷塗層102表面；(3)將鍍膜設備溫度調節至25-220℃；(4)藉由電子束加熱源，利用矽、鋁、鈦及其氧化物進行真空鍍膜，以於所述陶瓷塗層102表面形成結合層105。所述結合層105為二氧化矽 (SiO2)、氧化鋁(Al2O3)和二氧化鈦(TiO2)的混合層，所述結合層105厚度為不大於1μm。其中，真空鍍膜的時間控制在1-300s；(5)利用氬離子轟擊所述結合層105表面1-300s，以得到氧化層緻密化的結合層105；(6)藉由電阻加熱源，利用含氟化物高分子藥劑進行真空鍍膜含，以於所述結合層105表面形成鍍膜層103。所述含氟化物高分子藥劑包括1-15%的全氟聚醚、80-98%的稀釋劑和1-5%的助劑。
可以理解，在本實施例中，所述結合層105可有效提高陶瓷塗層102和鍍膜層103之間的結合力。
測試結果
藉由接觸角測試：對鍍膜層103進行接觸角測試，所述鍍膜層103的接觸角為105.5o-112.8°。
藉由光澤性能測試：利用60°光澤儀對鍍膜層103進行測試，所述鍍膜層103的光澤度為88.1-124.1光澤單位。
綜上所述，所述殼體10主要藉由在陶瓷塗層102表面設置結合層105，提高了鍍膜層103的附著力；而鍍膜層103的設置則解決了陶瓷塗層102表面不夠光亮平整，外觀比塑膠表面粗糙，表面親水性高及表面抗汙性能差等問題。
以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，儘管參照較佳實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神和實質。
10:殼體
101:基材
102:陶瓷塗層
103:鍍膜層
104:過渡層
105:結合層

Claims (10)

  1. 一種殼體，包括基材及依次形成於所述基材表面的陶瓷塗層及鍍膜層，其改良在於：所述基材的材質為金屬、塑膠或金屬與塑膠的結合物，所述殼體還包括結合層，所述結合層位於所述陶瓷塗層和所述鍍膜層之間，所述鍍膜層藉由真空鍍膜形成於所述結合層表面，所述鍍膜層為一氟化物鍍膜層。
  2. 如請求項1所述之殼體，其中所述陶瓷塗層的厚度為1-300μm。
  3. 如請求項1所述之殼體，其中所述結合層為二氧化矽、二氧化鈦和氧化鋁的混合層，所述結合層的厚度不大於1μm。
  4. 如請求項1所述之殼體，其中所述鍍膜層的厚度不大於2μm。
  5. 如請求項1所述之殼體，其中所述基材與陶瓷塗層之間設有過渡層，用於提高基材與陶瓷塗層之間的結合力。
  6. 一種所述殼體的製作方法，所述殼體的製作方法包括：(1)提供一基材，所述基材的材質為金屬、塑膠或金屬與塑膠的結合物；(2)對所述基材進行噴塗處理，以於所述基材表面形成陶瓷塗層；(3)對所述陶瓷塗層進行處理，以於所述陶瓷塗層表面形成結合層；(4)對所述結合層進行處理，以於所述結合層表面形成鍍膜層，所述鍍膜層為一氟化物鍍膜層。
  7. 如請求項6所述之殼體的製作方法，其中在執行步驟(2)之前，所述方法還包括對所述基材進行處理，以於所述基材表面形成過渡層。
  8. 如請求項7所述之殼體的製作方法，其中所述過渡層為一鈍化膜，即藉由對所述基材表面進行化成處理形成所述鈍化膜。
  9. 如請求項8所述之殼體的製作方法，其中所述化成處理方法為：利用化成處理劑對所述基材表面所述化成處理，所述化成處理劑為矽烷類、鈦酸酯類、鋁酸酯類、鋯酸酯類、鋁鈦複合類、硼酸酯類、有機磺酸、或聚丙烯 醯胺，或將所述基材浸泡在含有3-10%硝酸、1-3%硝酸鈰、1-5%重鉻酸鉀、1-5%高錳酸鉀和85-93%純水的溶液中15-60min，從而於所述基材表面形成鈍化膜，即為所述過渡層。
  10. 如請求項6所述之殼體的製作方法，其中所述鍍膜層是藉由真空鍍膜含氟化物高分子藥劑形成的，所述含氟化物高分子藥劑包括1-15%的全氟聚醚、80-98%的稀釋劑和1-5%的助劑。
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