复合有机陶瓷材料、手机背板及制备方法技术

本发明专利技术提供了一种复合有机陶瓷材料、手机背板及制备方法。该复合有机陶瓷材料包括：由上至下依次叠置的表层、中间层和基体层，表层为透明树脂层，透明树脂层为热固性树脂固化层；中间层为纤维编织层；基体层为有机陶瓷层。这样形成的复合材料在兼具了有机材料的韧性和硬度的情况下，因纤维编织层位于中间层而使得材料中色彩图案具有立体层次的实物感。将此材料用做手机背板，既能符合手机后壳装配和使用要求(具体包括但不仅限于强度、硬度、韧性、导热、信号屏蔽等指标要求)，还提高了立体美感，有助于提高手机的档次和质感。

【技术实现步骤摘要】
复合有机陶瓷材料、手机背板及制备方法
本专利技术涉及电子通讯设备生产领域，具体而言，涉及一种复合有机陶瓷材料、手机背板及制备方法。
技术介绍
当今主流的几款手机背板材质。早期诺基亚时代的聚碳酸酯，到后来三星苹果的阳极氧化铝和玻璃，以及小米MIX的陶瓷机身，手机机身的发展，从材质到工艺都无时不在进步。从材质本身进行归类，常见基本为四类：塑胶、金属、玻璃、陶瓷。塑胶材质具有高强度、耐冲击、使用温度范围广、可自由染色、本身着色、不会掉漆、信号表现好阻燃性好等优点，早期在塑料机身应用范围最为广泛。但其外观与手感较为廉价，品质感较差，目前基本应用于千元机。手机上用的金属有不同的分类，但手机上金属材质主要是铝合金，即铝金属再掺入少量的镁或者其它的金属材料来增强其强度，包括镁铝合金、钛铝合金等。还有将不锈钢材质和钛合金应用于手机机身。金属机身工艺较高，手感较好，因此多用于中高端机型。除了金属，玻璃材质在手机中的运用也不少，与一般金属和塑料相比，玻璃具有较高的硬度，导热系数介于两者之间，比塑料更透明，比金属更容易着色。而且玻璃对无线信号的影响也较小等优点。然而，玻璃材料本身性质决定其3DUnibody机身加工工艺难度大良品率低，且容易碎裂。所以玻璃背板一般是扁平设计，高端机型会应用曲面玻璃背板。智能手机上使用的陶瓷材质一般由氧化铝或氧化锆等金属氧化物或硼化物烧结而成，既有金属的光泽，导热好，硬度高，表面光泽好。但陶瓷烧结需要1000℃以上高温工艺，以及高硬度，低韧性带来的后期复杂加工工艺，造成陶瓷背板良率低，产能低，成本高。据小米介绍，小米MIX陶瓷后盖的良率只有10％。这么低的良率，更多应用于顶级旗舰手机。综上可知，铝合金等金属材料背板屏蔽信号和无法设计无线充电，5G高频无法使用；玻璃易碎，韧性低，工艺为玻璃底面贴膜片加工而成，由于此工艺的先天限制，玻璃无法与编织物贴合，做到使用编织物产生立体层次感的实物效果；陶瓷背板韧性低，生产加工过程能耗高，产能低成本高。因此，如何提供一种既能满足手机使用及后壳装配要求，又具有立体层次的手机背板。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种复合有机陶瓷材料、手机背板及其制备方法，以解决现有技术中的手机背板难以同时满足立体层次美感与手机使用和装配性能要求的问题。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种复合有机陶瓷材料，该复合有机陶瓷材料包括：由上至下依次叠置的表层、中间层和基体层，表层为透明树脂层，透明树脂层为热固性树脂固化层；中间层为纤维编织层；基体层为有机陶瓷层。进一步地，表层的厚度为0.03～0.18mm；优选地，表层的透光率≥95％，优选地，表层的铅笔硬度大于4H；优选地，中间层的厚度为0.15～0.28mm；优选地，基体层的厚度为0.15～0.35mm。进一步地，透明树脂层为改性丙烯酸树脂固化层；优选为环氧改性丙烯酸树脂固化层；优选地，以重量份计，透明树脂层的原料包括：环氧改性丙烯酸树脂30～60份、流平剂2～5份及消泡剂2～5份；进一步优选地，透明树脂层的原料还包括：玻璃砂10～50份、溶剂10～50份、分散剂1～10份，更优选2～5份，及增韧剂1～10份中的任意一种或多种。进一步地，纤维编织层为玻璃纤维编织层、芳纶纤维编织层或碳纤维编织层；优选地，纤维编织层为彩色纤维编织层；更优选地，玻璃纤维编织层为环氧树脂玻璃纤维编织层。进一步地，有机陶瓷层为高频树脂复合陶瓷层；优选地，以重量份计，高频树脂复合陶瓷层的原料包括：30-70份高频树脂，10-50份的环氧树脂，100-200份陶瓷粉体，5-30份固化剂；更优选地，以重量份计，高频树脂复合陶瓷层的原料包括：40-60份高频树脂、30-40份的环氧树脂、150-200份陶瓷粉体、15-30份固化剂，5-30份颜料；进一步优选地，高频树脂复合陶瓷层的原料还包括溶剂40～90份、分散剂1～5份以及增韧剂2～5份；优选地，高频树脂选自聚四氟类树脂、氰酸酯类树脂、聚苯醚类树脂、聚苯硫醚类树脂及改性环氧类树脂中的一种或多种；优选地，固化剂选自二氨基二苯砜固化剂或双氰胺固化剂；优选地，陶瓷粉体选自氧化铝、氟化钙、硫化锌、硒化锌及氟化镁中的任意一种或多种；优选地，颜料为有机类原料，更优选为酞青蓝或酞青绿。根据本专利技术的第二个方面，提供了一种复合有机陶瓷材料的制备方法，该制备方法包括：制备透明热固性树脂流延片及有机陶瓷流延片，并对纤维编织材料进行浸胶处理，得到浸胶纤维；叠置多层有机陶瓷流延片，形成有机陶瓷层预备体；在有机陶瓷层预备体上铺贴浸胶纤维，得到中间体；在中间体上叠置多层透明热固性树脂流延片，得到叠置前体；对叠置前体进行热压固化，得到复合有机陶瓷材料。进一步地，制备透明热固性树脂流延片及有机陶瓷流延片的步骤包括：将表层原料进行混合得到，表层混合料，对基体层原料进行混合，得到基体层混合料；分别对表层混合料和基体层混合料进行流延成片，得到透明热固性树脂流延片和有机陶瓷流延片；优选地，表层原料包括：环氧改性丙烯酸树脂30～60份、流平剂2～5份及消泡剂2～5份；更优选表层原料还包括：玻璃砂10～50份、溶剂10～50份、分散剂1～10份，更优选2～5份及增韧剂1～10份中的任意一种或多种；优选地，基体层原料包括：30-70份高频树脂、10-50份的环氧树脂、100-200份陶瓷粉体及5-30份固化剂；更优选地，基体层原料包括：40-60份高频树脂、30-40份的环氧树脂、150-200份陶瓷粉体、15-30份固化剂；进一步优选地，基体层原料还包括溶剂40～90份、分散剂1～5份、增韧剂2～5份及5-30份颜料；优选地，高频树脂选自聚四氟类树脂、氰酸酯类树脂、聚苯醚类树脂、聚苯硫醚类树脂及改性环氧类树脂中的一种或多种；优选地，固化剂选自二氨基二苯砜固化剂或双氰胺固化剂；优选地，陶瓷粉体选自氧化铝、氟化钙、硫化锌、硒化锌及氟化镁中的任意一种或多种；优选地，颜料为有机类原料，更优选为酞青蓝或酞青绿。进一步地，对表层混合料进行流延成片时，控制透明热固性树脂流延片的厚度为0.05～0.1mm；优选地，对基体层混合料进行流延成片时，控制有机陶瓷流延片的厚度为0.05～0.2mm；优选地，叠置2～3层有机陶瓷流延片，形成有机陶瓷层预备体；优选地，有机陶瓷层预备体的厚度为0.2～0.4mm；优选地，在中间体上叠置1～2层透明热固性树脂流延片，得到叠置前体。进一步地，纤维编织材料为玻璃纤维编织材料、芳纶纤维编织材料或碳纤维编织材料；优选地，玻璃纤维编织材料为环氧树脂玻璃纤维编织材料；优选地，纤维编织材料为彩色纤维编织材料；优选地，将纤维编织材料浸渍于改性丙烯酸树脂中进行浸胶处理，得到浸胶纤维。进一步地，热压固化的温度为100～120℃，优选地，热压固化的压力为1.0～1.5Mpa；优选地，热压固化的时间为50～75min，优选为60～70min。进一步地，在进行热压固化之后，以及得到复合有机陶瓷材料之前，制备方法还包括：对热压固化产物进行二次热压固化的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合有机陶瓷材料，其特征在于，所述复合有机陶瓷材料包括：由上至下依次叠置的表层，所述表层为透明树脂层，所述透明树脂层为热固性树脂固化层；/n中间层，所述中间层为纤维编织层；以及/n基体层，所述基体层为有机陶瓷层。/n

【技术特征摘要】
1.一种复合有机陶瓷材料，其特征在于，所述复合有机陶瓷材料包括：由上至下依次叠置的表层，所述表层为透明树脂层，所述透明树脂层为热固性树脂固化层；
中间层，所述中间层为纤维编织层；以及
基体层，所述基体层为有机陶瓷层。


2.根据权利要求1所述的复合有机陶瓷材料，其特征在于，所述表层的厚度为0.03～0.18mm；
优选地，所述表层的透光率≥95％，
优选地，所述表层的铅笔硬度大于4H；
优选地，所述中间层的厚度为0.15～0.28mm；
优选地，所述基体层的厚度为0.15～0.35mm。


3.根据权利要求1或2所述的复合有机陶瓷材料，其特征在于，所述透明树脂层为改性丙烯酸树脂固化层；优选为环氧改性丙烯酸树脂固化层；
优选地，以重量份计，所述透明树脂层的原料包括：环氧改性丙烯酸树脂30～60份、流平剂2～5份及消泡剂2～5份；
进一步优选地，所述透明树脂层的原料还包括：玻璃砂10～50份、溶剂10～50份、分散剂1～10份，更优选2～5份，及增韧剂1～10份中的任意一种或多种。


4.根据权利要求1所述的复合有机陶瓷材料，其特征在于，所述纤维编织层为玻璃纤维编织层、芳纶纤维编织层或碳纤维编织层；
优选地，所述纤维编织层为彩色纤维编织层；
更优选地，所述玻璃纤维编织层为环氧树脂玻璃纤维编织层。


5.根据权利要求1所述的复合有机陶瓷材料，其特征在于，所述有机陶瓷层为高频树脂复合陶瓷层；
优选地，以重量份计，所述高频树脂复合陶瓷层的原料包括：30-70份高频树脂，10-50份的环氧树脂，100-200份陶瓷粉体，5-30份固化剂；
更优选地，以重量份计，所述高频树脂复合陶瓷层的原料包括：40-60份高频树脂、30-40份的环氧树脂、150-200份陶瓷粉体、15-30份固化剂，5-30份颜料；
进一步优选地，所述高频树脂复合陶瓷层的原料还包括溶剂40～90份、分散剂1～5份以及增韧剂2～5份；
优选地，所述高频树脂选自聚四氟类树脂、氰酸酯类树脂、聚苯醚类树脂、聚苯硫醚类树脂及改性环氧类树脂中的一种或多种；
优选地，所述固化剂选自二氨基二苯砜固化剂或双氰胺固化剂；
优选地，所述陶瓷粉体选自氧化铝、氟化钙、硫化锌、硒化锌及氟化镁中的任意一种或多种；
优选地，所述颜料为有机类原料，更优选为酞青蓝或酞青绿。


6.一种复合有机陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
制备透明热固性树脂流延片及有机陶瓷流延片，并对纤维编织材料进行浸胶处理，得到浸胶纤维；
叠置多层所述有机陶瓷流延片，形成有机陶瓷层预备体；
在所述有机陶瓷层预备体上铺贴所述浸胶纤维，得到中间体；
在所述中间体上叠置多层所述透明热固性树脂流延片，得到叠置前体；
对所述叠置前体进行热压固化，得到所述复合有机陶瓷材料。


7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，制备透明热固性树脂流延片及有机陶瓷流延片的步骤包括：
将表层原料进行混合得到，表层混合料，对基体层原料进行混合，得到基体层混合料；
分别对所述表层混合料和所述基体层混合料进行流延成片，得到所述透明热固性树脂流延片和所述有机陶瓷流延片；
优选地，所述表层原料包括：环氧改性丙烯酸树脂30～60份、流平剂2～5份及消泡剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：王治虎，王庆杰，魏建设，
申请(专利权)人：廊坊市高瓷新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13