壳体及其制备方法技术

本申请公开了一种壳体及其制备方法；其中，所述壳体包括陶瓷基体以及塑料材料，所述陶瓷基体的表面上形成有纳米级或微米级的孔洞，所述陶瓷基体的表面注塑成型有所述塑料材料，所述塑料材料嵌入至所述孔洞内；其中，所述陶瓷基体按照质量百分比包括如下成分：氧化钇稳定的氧化锆80％～92％、增韧剂0.5％～7％、着色剂2％～20％、余量为分散剂。本申请提供的壳体，可广泛应用于高端智能穿戴设备中，通过在陶瓷基体的组分中加入着色剂和增韧剂，可以制备得到具有多种颜色效果的高韧性陶瓷基体，再将其与塑料材料复合，可以增强壳体的强度，从而增强壳体的耐冲击性。从而增强壳体的耐冲击性。从而增强壳体的耐冲击性。

【技术实现步骤摘要】
壳体及其制备方法


[0001]本申请属于材料复合体
，具体地，本申请涉及一种壳体及其制备方法。

技术介绍

[0002]目前，智能终端产品的外壳广泛使用铝镁合金、不锈钢、钛合金等金属材料制作。但是，随着步入5G时代，对于信号传输的要求逐渐提高。由于金属材料对信号屏蔽作用强，导致无法满足5G信号传输的要求，也不可进行无线充电，因此传统的金属材质已不能满足于现代智能终端壳体的发展需求。
[0003]针对上述的情况，一些智能终端的外壳开始采用氧化锆陶瓷材料制作。但目前市面上的氧化锆陶瓷材料的产品多为白色和黑色，而随着大量的结构陶瓷材料在智能终端外壳上的应用，单一颜色会制约氧化锆陶瓷材料的应用，不能满足人们对于智能终端产品外观的要求。同时，陶瓷材料与金属材料相比，其是一种脆性材料，用于制备智能终端产品的外壳后，外壳的强度不足，受到冲击后容易碎裂。

技术实现思路

[0004]本申请实施例的目的是提供一种壳体及其制备方法的新技术方案，解决了目前陶瓷材料的壳体存在的颜色单一及脆性较大的问题。
[0005]根据本申请实施例的第一方面，提供了一种壳体，包括陶瓷基体以及塑料材料，所述陶瓷基体的表面上形成有纳米级或微米级的孔洞，所述陶瓷基体的表面注塑成型有所述塑料材料，所述塑料材料嵌入至所述孔洞内；
[0006]其中，所述陶瓷基体按照质量百分比包括如下成分：
[0007]氧化钇稳定的氧化锆80％～92％、增韧剂0.5％～7％、着色剂2％～20％、余量为分散剂。
[0008]可选地，所述增韧剂包括Al2O3、SiO2、MgO和CaO中的至少一种。
[0009]可选地，所述孔洞的直径为200nm～2000nm，所述孔洞自所述陶瓷基材的表面向自身内部延伸的深度为50nm～1000nm。
[0010]可选地，所述着色剂按照质量百分比包括如下成分：35％～60％的CeO2，5％～12％的Fe2O3，30％～35％的Cr2O3；
[0011]所述着色剂在所述陶瓷基体中的质量百分比为2％～15％。
[0012]可选地，所述着色剂包括ErO2；所述着色剂在所述陶瓷基体中的质量百分比为2.5％～6％。
[0013]可选地，所述着色剂按照质量百分比包括如下成分：45％～70％的NiO、15％～30％的Cr2O3以及5％～12％的ZnO；
[0014]所述着色剂在陶瓷基体中的质量百分比为8％～20％。
[0015]可选地，所述着色剂按照质量百分比包括如下成分：95％～99％的Co2O3以及0.1％～5％的SrO6；
[0016]所述着色剂在所述陶瓷基体中的质量百分比为1％～20％。
[0017]可选地，所述着色剂按照质量百分比包括Nd2O3；
[0018]所述着色剂在所述陶瓷基体中的质量百分比为10％～20％。
[0019]可选地，所述塑料材料包括玻璃纤维增强塑料PA、PBT、PEEK和PC中的至少一种，其中玻璃纤维的含量为20％～60％。
[0020]可选地，所述分散剂包括聚丙烯酸铵、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、聚甲基丙烯酸胺和聚乙二醇中的至少一种。
[0021]根据本申请实施例的第二方面，还提供了一种第一方面的壳体的制备方法，包括：
[0022]将氧化钇稳定的氧化锆、增韧剂、着色剂以及分散剂按照设定的重量百分比进行配料混合，再经球磨混合、干燥、研磨及过筛之后，制得具有设定颜色的陶瓷粉末；
[0023]将所述陶瓷粉末与粘结剂混合之后进行混炼、造粒，得到喂料；
[0024]将所述喂料在注射机上注射成设定形状的坯料；
[0025]对坯料进行脱脂、烧结处理，之后将坯料加工成陶瓷基体；
[0026]采用H2SO4、HCl、H3PO4、C4H6O6、HClO4、H2C2O2中的一种和NH4F、NH4HF2、KF、NaF、C
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FN
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3(H2O)中的一种的混合溶液对所述陶瓷基体的表面进行刻蚀处理，以在所述陶瓷基体的表面上形成纳米级或者微米级的孔洞；
[0027]将塑料材料注塑于所述孔洞内，并进行退火处理之后，得到陶瓷与塑料的复合件；
[0028]对所述复合件的表面进行磨削抛光，得到壳体。
[0029]可选地，在所述将所述喂料在注射机上注射成设定形状的坯料的步骤中：注射成型温度为160℃～185℃，注射压力为800bar～1400bar，保压600bar～1000bar，冷却时间10s～60s。
[0030]可选地，在所述对坯料进行脱脂的步骤中，所述脱脂包括溶剂脱脂以及热脱脂；
[0031]其中，溶剂脱脂采用丙酮溶液，溶剂脱脂的温度为30℃
‑
70℃，溶剂脱脂的时间为6h
‑
12h；
[0032]热脱脂温度为200℃～550℃，热脱脂的时间为40h～48h。
[0033]可选地，在对所述陶瓷基体的表面进行刻蚀处理的过程中，所述H2SO4、HCl、H3PO4、C4H6O6、HClO4、H2C2O4中的一种的浓度为450g/L～600g/L，所述NH4F、NH4HF2、KF、NaF、C
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H
36
FN
·
3(H2O)中的一种的浓度为50g/L～250g/L，温度为60℃～90℃，处理时间为15min～90min。
[0034]可选地，所述将塑料材料注塑于所述陶瓷基体表面上形成的所述孔洞内的步骤之前，还包括在所述陶瓷基体不需要嵌入塑料的表面喷涂油墨层。
[0035]可选地，在所述将塑料材料注塑于所述孔洞内，得到陶瓷与塑料的复合件的步骤中，采用分段注射塑料材料：
[0036]第一段注射的保压压力为400bar～1000bar，保压时间为小于5s；
[0037]第二段注射的保压压力为小于400bar，保压时间为小于5s。
[0038]本申请实施例的有益效果在于：
[0039]通过在陶瓷基体的组分中加入着色剂和增韧剂，可以制备得到具有多种颜色效果的高韧性陶瓷基体，且陶瓷基体的加工可以采用注射成型工艺，简化了壳体的制备工艺，其中还将塑料材料通过纳米注塑工艺注塑到陶瓷基体，提高了壳体的强度及抗冲击性。
[0040]通过以下参照附图对本申请的示例性实施例的详细描述，本申请的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
[0041]被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本申请的实施例，并且连同其说明一起用于解释本申请的原理。
[0042]图1为本申请实施例提供的制备方法的流程图。
具体实施方式
[0043]现在将参照附图来详细描述本申请的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。
[0044]以下对至少一个示例性实施例的描述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种壳体，其特征在于，包括陶瓷基体以及塑料材料，所述陶瓷基体的表面上形成有纳米级或微米级的孔洞，所述陶瓷基体的表面注塑成型有所述塑料材料，所述塑料材料嵌入至所述孔洞内；其中，所述陶瓷基体按照质量百分比包括如下成分：氧化钇稳定的氧化锆80％～92％、增韧剂0.5％～7％、着色剂2％～20％、余量为分散剂。2.根据权利要求1所述的壳体，其特征在于，所述增韧剂包括Al2O3、SiO2、MgO和CaO中的至少一种。3.根据权利要求1所述的壳体，其特征在于，所述孔洞的直径为200nm～2000nm，所述孔洞自所述陶瓷基材的表面向自身内部延伸的深度为50nm～1000nm。4.根据权利要求1所述的壳体，其特征在于，所述着色剂按照质量百分比包括如下成分：35％～60％的CeO2，5％～12％的Fe2O3，30％～35％的Cr2O3；所述着色剂在所述陶瓷基体中的质量百分比为2％～15％。5.根据权利要求1所述的壳体，其特征在于，所述着色剂包括ErO2；所述着色剂在所述陶瓷基体中的质量百分比为2.5％～6％。6.根据权利要求1所述的壳体，其特征在于，所述着色剂按照质量百分比包括如下成分：45％～70％的NiO、15％～30％的Cr2O3以及5％～12％的ZnO；所述着色剂在陶瓷基体中的质量百分比为8％～20％。7.根据权利要求1所述的壳体，其特征在于，所述着色剂按照质量百分比包括如下成分：95％～99％的Co2O3以及0.1％～5％的SrO6；所述着色剂在所述陶瓷基体中的质量百分比为1％～20％。8.根据权利要求1所述的壳体，其特征在于，所述着色剂按照质量百分比包括Nd2O3；所述着色剂在所述陶瓷基体中的质量百分比为10％～20％。9.根据权利要求1所述的壳体，其特征在于，所述塑料材料包括玻璃纤维增强塑料PA、PBT、PEEK和PC中的至少一种，其中玻璃纤维的含量为20％～60％。10.根据权利要求1所述的壳体，其特征在于，所述分散剂包括聚丙烯酸铵、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、聚甲基丙烯酸胺和聚乙二醇中的至少一种。11.一种如权利要求1
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10中任一项所述的壳体的制备方法，其特征在于，包括：将氧化钇稳定的氧化锆、增韧剂、着色剂以及分散剂按照设定的重量百分比进行配料混合，再经球磨混合、干燥、研磨及过筛之后，制得具有设定颜色的陶瓷粉末；将所述陶瓷粉末与粘结剂混合之后进行混炼、造粒，得到喂料；将...

【专利技术属性】
技术研发人员：程强，李忠军，崔基国，毛桂江，徐加友，李扬，李文涛，
申请(专利权)人：歌尔股份有限公司，
类型：发明
国别省市：