一种玻璃陶瓷复合材料及其制备方法、电子设备技术

本申请提供了一种玻璃陶瓷复合材料及其制备方法、电子设备，该玻璃陶瓷复合材料包括具有空腔的陶瓷基体，以及填充在所述空腔中的玻璃，所述陶瓷基体与所述玻璃一体成型；其中，所述陶瓷基体的材料包括钇稳定氧化锆。该玻璃陶瓷复合材料包括以及填充在所述空腔中的玻璃，所述陶瓷基体与所述玻璃一体成型且二者之间为无缝结合，二者的界面结合强度较高，使得该玻璃陶瓷复合材料的结构稳定性好、质量可靠性高。性高。性高。

【技术实现步骤摘要】
一种玻璃陶瓷复合材料及其制备方法、电子设备


[0001]本申请涉及复合材料
，具体涉及一种玻璃陶瓷复合材料及其制备方法、电子设备。

技术介绍

[0002]目前，业界常采用陶瓷材料来制备智能手表等电子设备的后盖，而为了提供光信号采集窗口，常在陶瓷材料上开设空腔并在其中填充玻璃。但业界常使用粘结剂粘接玻璃与陶瓷材料，经长时间使用后玻璃与陶瓷材料之间会出现松动的现象，导致上述材料的气密性下降，甚至造成玻璃脱落。

技术实现思路

[0003]鉴于此，本申请提供了一种玻璃陶瓷复合材料及其制备方法、电子设备，该玻璃陶瓷复合材料包括以及填充在所述空腔中的玻璃，所述陶瓷基体与所述玻璃一体成型且二者之间为无缝结合，二者的界面结合强度较高，使得该玻璃陶瓷复合材料的结构稳定性好、质量可靠性高。
[0004]具体地，本申请第一方面提供了一种玻璃陶瓷复合材料，该玻璃陶瓷复合材料，所述玻璃陶瓷复合材料包括具有空腔的陶瓷基体，以及填充在所述空腔中的玻璃，所述陶瓷基体与所述玻璃一体成型；其中，所述陶瓷基体的材料包括钇稳定氧化锆。
[0005]上述陶瓷基体与玻璃之间为一体成型，二者之间为无缝结合且不需要借助额外的粘结剂进行复合，以使该玻璃陶瓷复合材料经长时间使用后不会发生形变、破裂、玻璃从腔体中脱落等现象的发生。
[0006]可选地，所述玻璃的热膨胀系数为7
×
10
‑6/℃
‑
11
×
10
‑6/℃。
[0007]可选地，所述陶瓷基体的熔点大于所述玻璃的熔点。
[0008]可选地，所述玻璃包括以下重量份数的各组分：0
‑
10份的氧化铝，55
‑
70份的氧化硅，0
‑
10份的氧化镁，10
‑
20份的氧化硼和15
‑
25份的氧化钠。优选地，所述玻璃包括以下重量份数的各组分：3
‑
5份的氧化铝，60
‑
70份的氧化硅，1
‑
5份的氧化镁，10
‑
15份的氧化硼和15
‑
21份的氧化钠。
[0009]可选地，所述陶瓷基体与所述玻璃之间的结合强度为10Kgf
‑
12Kgf。
[0010]可选地，所述玻璃的可见光透光率不低于85％。优选地，所述玻璃的可见光透过率不低于90％。
[0011]可选地，所述玻璃内无肉眼可见气泡。
[0012]本申请第二方面提供了一种玻璃陶瓷复合材料，包括以下步骤：
[0013](1)将陶瓷原料成型为陶瓷基体坯件，对所述陶瓷基体坯件依次进行脱脂、烧结处理，制备得到具有空腔结构的陶瓷基体；其中，所述陶瓷原料包括钇稳定氧化锆；
[0014](2)将玻璃原料填充至所述陶瓷基体的所述空腔结构中，一起置于烧结炉中进行烧结，冷却至室温，得到本申请第一方面提供的玻璃陶瓷复合材料。
[0015]该制备方法操作简单，生产效率高，适合大规模工业化生产。
[0016]可选地，步骤(1)中，在所述烧结处理之前还包括对陶瓷基体坯件进行预烧处理。
[0017]可选地，步骤(1)中，将陶瓷原料成型为具有所述空腔结构的所述陶瓷基体坯件，或者在所述烧结处理后的所述陶瓷基体坯件上造孔以得到具有所述空腔结构的所述陶瓷基体。
[0018]可选地，所述玻璃原料包括玻璃块和/或玻璃粉。
[0019]可选地，步骤(2)中，所述烧结的保温温度为1000℃
‑
1400℃，所述保温的时间为0.5
‑
4h。优选地，所述烧结的保温温度为1000℃
‑
1100℃，所述保温的时间为1h
‑
2h。
[0020]可选地，步骤(2)中，从室温升至所述保温温度的升温速率为1℃/min
‑
3℃/min。
[0021]可选地，步骤(2)之后，还包括对所述玻璃陶瓷复合材料依次进行铣削、抛光处理。
[0022]本申请第三方面提供了一种玻璃陶瓷复合材料，所述电子设备具有本申请第一方面提供的玻璃陶瓷复合材料。该电子设备包括终端设备，具体地，包括智能手表、智能手环及其他的可穿戴电子设备等。
附图说明
[0023]图1为本申请实施例1制得的玻璃陶瓷复合材料的结构示意图。
[0024]附图标记说明如下：100
‑
玻璃陶瓷复合材料；10
‑
陶瓷基体；11
‑
玻璃。
具体实施方式
[0025]下面结合附图对本申请技术方案进行详细说明。
[0026]具体地，请参见图1，本申请实施例提供了一种玻璃陶瓷复合材料100，该玻璃陶瓷复合材料100包括具有空腔的陶瓷基体10，以及填充在所述空腔中的玻璃11，陶瓷基体10与玻璃11一体成型；其中，陶瓷基体10的材料包括钇稳定氧化锆。
[0027]上述陶瓷基体10与玻璃11一体成型，二者之间为无缝结合，且它们之间不需要借助额外的粘接剂进行复合，避免了粘接剂在复合材料中造成的热应力，从而降低陶瓷基体10与玻璃11之间的切应力峰值，提高该玻璃陶瓷复合材料100的结构稳定性，以使其经长时间使用后不会发生形变、破裂、玻璃从腔体中脱落等现象的发生。
[0028]本申请中，钇稳定氧化锆一般指钇稳定四方相氧化锆(Y
‑
TZP)，具体地，上述Y
‑
TZP包括但不限于3.2Y
‑
TZP、3Y
‑
TZP、2.5Y
‑
TZP、2.1Y
‑
TZP。
[0029]本申请实施方式中，玻璃11的热膨胀系数(记作a)为7
×
10
‑6/℃
‑
11
×
10
‑6/℃。此时，陶瓷基体10与玻璃11的热膨胀系数基本一致，可保证二者能顺利形成前述玻璃陶瓷复合材料，避免含二者的混合物在烧结后的降温过程中因热膨胀系数差异过大而分层、分开，无法得到玻璃陶瓷复合材料，并保证玻璃陶瓷复合材料100的热应力较低、热稳定性较高。此外，陶瓷基体10的热膨胀系数(记作b)也在7
×
10
‑6/℃
‑
11
×
10
‑6/℃的范围内。具体的热膨胀系数值可以相同，或者不同。在二者的热膨胀系数值不同的情况下，其偏离度应小于等于15％，其中，上述偏离度定义为|a
‑
b|/b。
[0030]本申请实施方式中，玻璃11包括以下重量份数的各组分：0
‑
10份的氧化铝，55
‑
70份的氧化硅，0
‑
10份的氧化镁，10
‑
20份的氧化硼和15
‑
25份的氧化钠。本申请一些实施方式中，所述玻璃包括本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种玻璃陶瓷复合材料，其特征在于，所述玻璃陶瓷复合材料包括具有空腔的陶瓷基体，以及填充在所述空腔中的玻璃，所述陶瓷基体与所述玻璃一体成型；其中，所述陶瓷基体的材料包括钇稳定氧化锆。2.根据权利要求1所述的玻璃陶瓷复合材料，其特征在于，所述玻璃的热膨胀系数为7
×
10
‑6/℃
‑
11
×
10
‑6/℃。3.根据权利要求1
‑
2任一项所述的玻璃陶瓷复合材料，其特征在于，所述玻璃包括以下重量份数的各组分：0
‑
10份的氧化铝，55
‑
70份的氧化硅，0
‑
10份的氧化镁，10
‑
20份的氧化硼和15
‑
25份的氧化钠。4.根据权利要求1所述的玻璃陶瓷复合材料，其特征在于，所述玻璃内无肉眼可见气泡。5.根据权利要求1所述的玻璃陶瓷复合材料，其特征在于，所述玻璃的可见光透光率不低于85％。6.根据权利要求1所述的玻璃陶瓷复合材...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘双任，赵顺，付磊，林信平，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：