氧化锆陶瓷及其制备方法、壳体和电子设备技术

本发明专利技术涉及一种氧化锆陶瓷及其制备方法、壳体和电子设备。该氧化锆陶瓷的制备方法，包括如下步骤：将混合料成型，得到坯体，其中，混合料包括原料，按照质量百分含量计，原料包括：85％～90％的氧化锆、1％～4％的氧化铝、2％～3.8％的氧化钇、2.1％～4.1％的氧化锌、1.2％以下的氧化钛、1％以下的氧化铬、1％以下的氧化硅及1％以下的氧化镍；将坯体烧结，得到氧化锆陶瓷。上述氧化锆陶瓷的制备方法制备得到的陶瓷的颜色为粉金色，且具有较好的力学性能。

Zirconia ceramics and their preparation methods, shells and electronic equipment

【技术实现步骤摘要】
氧化锆陶瓷及其制备方法、壳体和电子设备
本专利技术涉及一种氧化锆陶瓷及其制备方法、壳体和电子设备。
技术介绍
目前制作彩色陶瓷后盖常用的方法有两种，一种是在陶瓷表面喷涂或印刷釉料，利用釉料的彩色特性制备彩色陶瓷后盖，其工艺路线类似釉中彩，通常用类似镨黄、钒黄、铁红等作为有色釉料调成所需颜色，由于釉料和陶瓷体的热膨胀系数不一致导致收缩率不一致，使得该方法得到的陶瓷片容易出现翘曲问题，成品率较低。另二种是在粉体中添加有色氧化物，利用有色氧化物在高温烧结过程中表现的价态变化来达到彩色目的，向陶瓷粉体中直接添加有色氧化物粉，虽然没有收缩率不一致的问题，然而目前该方法得到的陶瓷的力学性能较差，且难以获得真正的粉金色。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种力学性能较好的粉金色的氧化锆陶瓷的制备方法。此外，还提供一种氧化锆陶瓷、壳体及电子设备。一种氧化锆陶瓷的制备方法，包括如下步骤：将混合料成型，得到坯体，其中，所述混合料包括原料，按照质量百分含量计，所述原料包括：85％～90％的氧化锆、1％～4％的氧化铝、2％～3.8％的氧化钇、2.1％～4.1％的氧化锌、1.2％以下的氧化钛、1％以下的氧化铬、1％以下的氧化硅及1％以下的氧化镍；将所述坯体烧结，得到氧化锆陶瓷。经研究发现，若直接向氧化锆粉体中添加氧化铒，在高温下该物质容易在氧化锆陶瓷内部出现浓度富集，这是因为铒是镧系过渡金属，化学性质活泼，相同情况下氧化铒比其他氧化物的稳定性差，更容易出现浓度富集，导致陶瓷的颜色不均匀，且添加该物质会导致陶瓷的力学性能下降，使得氧化锆陶瓷单体的跌落强度从1.5m下降至0.8m，落球强度从70cm下降至60cm，四点弯曲强度从1300MPa下降至700MPa。粉金色的L值为83～87，a值为6～8，b值为6～8，而由于铒是过渡金属元素，化学活性高，在排胶烧结过程中，炉体温度的波动容易导致其与其它颜色氧化物的固溶，使得采用氧化铒颜色较难控制，会导致陶瓷的颜色要么偏黄，要么偏粉。而上述氧化锆陶瓷通过将含有上述配方的原料的混合料直接制作成坯体，然后烧结成陶瓷，在烧结过程中，上述配方中的氧化锌的颜色由白色变成浅黄，再变成柠檬黄，能够与配方中的氧化镍(绿色)、氧化铬(绿色)、氧化硅(白色)以及氧化锆等共同形成粉金色，与铒相比，锌的化学活性较低，能够避免与其它颜色的氧化物固溶，从而避免了采用氧化铒颜色较难控制的问题；同时，上述配方中的各氧化物之间能够形成置换固溶体，具有增韧作用，能够提升陶瓷的力学性能。一种氧化锆陶瓷，由上述氧化锆陶瓷的制备方法制备得到。由于该氧化锆陶瓷采用上述方法制备得到，使得该氧化锆陶瓷的颜色为粉金色，且具有较好的力学性能。一种氧化锆陶瓷，按照质量百分含量计，所述氧化锆陶瓷的化学组成包括：85％～90％的氧化锆、1％～4％的氧化铝、2％～3.8％的氧化钇、2.1％～4.1％的氧化锌、1.2％以下的氧化钛、1％以下的氧化铬、1％以下的氧化硅及1％以下的氧化镍。上述配方的原料不仅能够使得到的陶瓷的颜色为粉金色，而且还能够使得到的陶瓷具有较好的力学性能。一种壳体，所述壳体由上述氧化锆陶瓷的制备方法制备得到的氧化锆陶瓷或上述氧化锆陶瓷加工得到。由于该壳体采用上述氧化锆陶瓷的制备方法制备得到的氧化锆陶瓷或上述氧化锆陶瓷加工得到，使得该壳体不仅为粉金色，而且还能够使得到的陶瓷具有较好的力学性能。一种电子设备，包括：上述壳体；显示模组，与所述壳体连接，并与所述壳体共同围设成容置腔；及电路板，设置在所述容置腔内。由于该电子设备的壳体为上述壳体，使得该电子设备不仅具有粉金色的壳体，而且具有较长的使用寿命。附图说明图1为一实施方式的氧化锆陶瓷的制备方法的流程图。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的较佳的实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。如图1所示，第一实施方式的氧化锆陶瓷的制备方法，该方法制备得到氧化锆陶瓷可以用于加工制作壳体(例如电子设备的后盖，电子设备例如为手机、平板电脑)、装饰件、外观件等。该方法制备得到的氧化锆陶瓷为粉金色，其LAB值为：L值为83～87，a值为6～8，b值为6～8。L表示照度(Luminosity)，相当于亮度，a表示从红色至绿色的范围，b表示从蓝色至黄色的范围。该氧化锆陶瓷的制备方法包括如下步骤：步骤S110：将混合料成型，得到坯体。其中，混合料包括原料，按照质量百分含量计，原料包括：85％～90％的氧化锆、1％～4％的氧化铝、2％～3.8％的氧化钇、2.1％～4.1％的氧化锌、1.2％以下的氧化钛、1％以下的氧化铬、1％以下的氧化硅及1％以下的氧化镍。在本文中，“以下”表示为正数。即按照质量百分含量计，在原料中，氧化钛的含量大于0＜氧化钛≤1.2％，氧化铬的含量为0＜氧化铬≤1％，氧化硅的含量为0＜氧化硅≤1％，氧化镍的含量为0＜氧化镍≤1％。上述配方的原料不仅能够得到颜色为粉金色的陶瓷，而且该配方得到的陶瓷发色稳定，还能够具有较好的力学性能。由于氧化锆中通常会含有杂质成分氧化铪，而铪和锆是同一主族元素，分离提纯难度大，为了使经济效益和成本之间达到平衡，控制原料中的氧化铪的质量百分含量在2.2％以下。在其中一个实施例中，原料由氧化锆、氧化铝、氧化钇、氧化锌、氧化钛、氧化铬、氧化硅、氧化镍及氧化铪组成。即按照质量百分含量计，原料由如下组分组成：85％～90％的氧化锆、1％～4％的氧化铝、2％～3.8％的氧化钇、2.1％～4.1％的氧化锌、1.2％以下的氧化钛、1％以下的氧化铬、1％以下的氧化硅、1％以下的氧化镍以及0～2.2％的氧化铪。该配方的原料能够很好地确保陶瓷的颜色为粉金色，且陶瓷发色更加稳定，以及更加稳定且较好的力学性能。具体地，原料的中位粒径D50为500纳米～1200纳米。即原料中的各组分的中位粒径均控制在500纳米～1200纳米。通过控制原料为上述粒径范围，能够进一步确保陶瓷的颜色发色稳定，以及具有较好的力学性能。在本实施方式中，将混合料成型的方法为干压成型。在其中一个实施例中，干压成型的压力为180MPa～240MPa，温度为40℃～80℃，保压时间为5秒～500秒。该干压成型的条件能够得到强度较高的坯体，以便于后续得到力学性能较好的陶瓷。需要说明的是，将混合料成型的方法不限于为上述方法，将混合料成型的方法还可以为注射成型、流延成型等等。具体地，在步骤S110之前，还包括将原料混合得到混合料的步骤，且将原料混合得到混合料的步骤包括：将原料、粘结剂、助剂及溶剂混合球磨，得到混合料。在其中一个实施例中，溶剂为有机溶剂。进一步地，溶剂选自无水乙醇、甲苯及乙二醇中的至少一种。在其中一个实施例中，溶剂为质量比为7:3的甲苯和乙二醇的混合物。甲苯的溶解性好，但是毒性大，乙二醇毒性小，溶解性相对差一些，按照此比例，既可保证毒性较小，也可以保证溶解性较好本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氧化锆陶瓷的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将混合料成型，得到坯体，其中，所述混合料包括原料，按照质量百分含量计，所述原料包括：85％～90％的氧化锆、1％～4％的氧化铝、2％～3.8％的氧化钇、2.1％～4.1％的氧化锌、1.2％以下的氧化钛、1％以下的氧化铬、1％以下的氧化硅及1％以下的氧化镍；将所述坯体烧结，得到氧化锆陶瓷。

【技术特征摘要】
1.一种氧化锆陶瓷的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将混合料成型，得到坯体，其中，所述混合料包括原料，按照质量百分含量计，所述原料包括：85％～90％的氧化锆、1％～4％的氧化铝、2％～3.8％的氧化钇、2.1％～4.1％的氧化锌、1.2％以下的氧化钛、1％以下的氧化铬、1％以下的氧化硅及1％以下的氧化镍；将所述坯体烧结，得到氧化锆陶瓷。2.根据权利要求1所述的氧化锆陶瓷的制备方法，其特征在于，所述将混合料成型的方法为干压成型、流延成型或注射成型。3.根据权利要求2所述的氧化锆陶瓷的制备方法，其特征在于，所述将混合料成型的方法为所述干压成型时，所述干压成型的压力为180MPa～240MPa，温度为40℃～80℃；所述将混合料成型的方法为所述流延成型时，所述混合料的粘度为400cps～2000cps；所述将混合料成型的方法为所述注射成型时，注射温度为150℃～180℃，注射压力为75MPa～90MPa。4.根据权利要求1所述的氧化锆陶瓷的制备方法，其特征在于，所述将混合料成型的步骤之前，还包括将所述原料混合得到所述混合料的步骤，所述将所述原料混合得到所述混合料的步骤包括：将所述原料、粘结剂、助剂及溶剂混合球磨，得到所述混合料。5.根据权利要求4所述的氧化锆陶瓷的制备方法，其特征在于，所述将混合料成型的方法为干压成型或流延成型；所述粘结剂选自聚甲基丙烯酸甲酯及聚乙烯醇缩丁醛中的至少一种。6.根据权利要求4所述的氧化锆陶瓷的制备方法，其特征在于，所述将混合料成型的方法为注射成型；所述粘结剂为石蜡和聚丙烯的混合物。7.根据权利要求6所述的氧化锆陶瓷的制备方法，其特征在于，所述粘结剂中，所述石蜡与所述聚丙烯的质量比为9:1～6:4。8.根据权利要求6所述的氧化锆陶瓷的制备方法，其特征在于，所述将所述坯体烧结的步骤之前，还包括去除所述坯体中的所述石蜡的步骤。9.根据权利要求8所述的氧化锆陶瓷的制备方法，其特征在于，所述去除所述坯体中的所述石蜡的步骤包括：将所述坯体置于煤油...

【专利技术属性】
技术研发人员：晏刚，杨光明，
申请(专利权)人：OPPO广东移动通信有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44