System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 氧化锆陶瓷及制备方法与电子产品壳体技术_技高网

氧化锆陶瓷及制备方法与电子产品壳体技术

技术编号:40756900 阅读:6 留言:0更新日期:2024-03-25 20:10
本发明专利技术涉及陶瓷材料,公开了一种氧化锆陶瓷及制备方法与电子产品壳体。所述氧化锆陶瓷以元素计包含:Zr、Y、Mg、Al和Si;所述陶瓷的物相包含:四方相氧化锆、MgAl2O4和ZrSiO4;所述四方相氧化锆为氧化钇与氧化锆形成的固溶体。该氧化锆陶瓷具有低密度、低介电常数、高抗冲击性、良好的加工性、较低透光率的综合性能,能够很好地满足电子产品壳体对陶瓷材料的性能要求。该氧化锆陶瓷的烧结温度在1480℃以下,利于采用常规的烧结设备进行制备,以及规模化生产和降低成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及氧化锆陶瓷,具体涉及氧化锆陶瓷及制备方法与电子产品壳体


技术介绍

1、氧化锆陶瓷相较于常规陶瓷材料具有耐腐蚀性好、硬度高、强度高等特点,因此在多领域有着广泛应用。尽管氧化锆陶瓷的韧性(通常可达到5-6mpa·m1/2)相较其他常规陶瓷具有一定优势,但在做成大面积外观件时,依然存在抗冲击性弱的缺点。利用氧化锆陶瓷制备手机后盖等电子产品壳体,由于壳体厚度薄,氧化锆陶瓷本身的半透性会被放大,因此需要在壳体背面涂覆油墨来防止内部的构件被看到,从而增加了生产成本。此外,随着第五代移动通信技术的推广与应用,用户对电子产品陶瓷壳体的介电常数和密度的要求越来越高,降低介电常数和密度已经成为迫切问题。

2、针对上述问题,目前行业中较多采用加入氧化铝的方式来降低氧化锆陶瓷的密度和介电常数,但引入氧化铝后,氧化铝材料自身的高硬度、高脆性会使得氧化锆陶瓷的加工难度大幅上升,进而导致良品率低下,让规模化生产变为不可能。因此,提供一种具有低密度、低介电常数,同时具有高抗冲击性且兼具良好加工性的氧化锆陶瓷,对于满足5g时代电子产品对陶瓷壳体越来越高的综合性能要求具有重要意义。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是为了克服现有的氧化锆陶瓷产品难以兼顾和均衡低密度、低介电常数、高抗冲击性以及易加工性的问题,提供了氧化锆陶瓷及制备方法与电子产品壳体。

2、为了实现上述目的,本专利技术第一方面提供一种氧化锆陶瓷,所述陶瓷以元素计包含:zr、y、mg、al和si;所述陶瓷的物相包含:四方相氧化锆、mgal2o4和zrsio4;所述四方相氧化锆为氧化钇与氧化锆形成的固溶体。

3、本专利技术第二方面提供一种氧化锆陶瓷的制备方法,包括:

4、(1)将含有氧化钇稳定氧化锆、氧化镁、氧化铝、二氧化硅的粉体与水、分散剂、粘结剂进行湿磨,得到浆料,并对所述浆料进行干燥处理,得到成型粉体;

5、(2)将所述成型粉体依次进行成型、烧结,得到氧化锆陶瓷;

6、其中,所述粉体中氧化镁与氧化铝的摩尔比为1。

7、本专利技术第三方面提供一种由前述第二方面所述的制备方法制得的氧化锆陶瓷。

8、本专利技术第四方面提供一种电子产品壳体,所述电子产品壳体含有前述第一方面或第三方面所述的氧化锆陶瓷。

9、通过上述技术方案,本专利技术在氧化锆陶瓷原料中引入合适比例的镁氧化物、铝氧化物和硅氧化物,使所制得的氧化锆陶瓷含有特定的元素组成,并且在氧化锆物相中掺杂有特定含量的mgal2o4物相及zrsio4物相,该氧化锆陶瓷所含有的上述特定元素和物相组成协同发挥作用,使得该氧化锆陶瓷具有低密度、低介电常数,并且兼具高抗冲击性、较好的加工性的综合性能,能够很好地满足电子产品壳体对陶瓷材料的性能要求。该氧化锆陶瓷具有相对较低的烧结温度,对烧结设备的性能要求苛刻度不高,利于规模化生产及降低成本。

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【技术保护点】

1.一种氧化锆陶瓷,其特征在于,所述陶瓷以元素计包含:Zr、Y、Mg、Al和Si;所述陶瓷的物相包含:四方相氧化锆、MgAl2O4和ZrSiO4;所述四方相氧化锆为氧化钇与氧化锆形成的固溶体。

2.根据权利要求1所述的陶瓷,其中,基于所述陶瓷的总重,所述陶瓷以元素计包含:18.59-57.61wt%的Zr、0.55-4.36wt%的Y、3.67-11.83wt%的Mg、7.6-26.6wt%的Al和0.047-1.4wt%的Si;

3.根据权利要求1或2所述的陶瓷,其中,基于所述陶瓷的总重,所述陶瓷的物相包含:20.8-79.7wt%的四方相氧化锆、20-70wt%的MgAl2O4和0.3-9.2wt%的ZrSiO4;

4.根据权利要求1-5中任意一项所述的陶瓷,其中,所述陶瓷的介电常数小于25;

5.一种氧化锆陶瓷的制备方法,其特征在于,包括:

6.根据权利要求5所述的方法,其中,步骤(1)中,所述分散剂:粉体的重量比为(0.1-0.5):100;

7.根据权利要求5或6所述的方法,其中,步骤(1)中,所述分散剂选自羟丙甲纤维素和/或聚丙烯酸铵;

8.根据权利要求5-7中任意一项所述的制备方法,其中,步骤(1)中,基于所述粉体的总重,所述粉体含有:27-79.9wt%的氧化钇稳定氧化锆、5.63-19.72wt%的氧化镁、14.36-50.28wt%的氧化铝和0.1-3wt%的二氧化硅;

9.根据权利要求5-8中任意一项所述的制备方法,其中,步骤(1)中,氧化钇稳定氧化锆的粒径中值为0.3-0.6μm,氧化镁的粒径中值为0.1-0.2μm,氧化铝的粒径中值为0.15-0.6μm,二氧化硅的粒径中值为0.2-0.5μm;

10.根据权利要求5-9中任意一项所述的制备方法,其中,步骤(2)中,所述烧结的条件包括:温度为1400-1480℃,优选为1430-1470℃;时间为1-4h,优选为2-3h。

11.一种由权利要求5-10中任意一项所述的方法制得的氧化锆陶瓷。

12.一种电子产品壳体,其特征在于,所述电子产品壳体含有权利要求1-4和11中任意一项所述的氧化锆陶瓷。

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【技术特征摘要】

1.一种氧化锆陶瓷,其特征在于,所述陶瓷以元素计包含:zr、y、mg、al和si;所述陶瓷的物相包含:四方相氧化锆、mgal2o4和zrsio4;所述四方相氧化锆为氧化钇与氧化锆形成的固溶体。

2.根据权利要求1所述的陶瓷,其中,基于所述陶瓷的总重,所述陶瓷以元素计包含:18.59-57.61wt%的zr、0.55-4.36wt%的y、3.67-11.83wt%的mg、7.6-26.6wt%的al和0.047-1.4wt%的si;

3.根据权利要求1或2所述的陶瓷,其中,基于所述陶瓷的总重,所述陶瓷的物相包含:20.8-79.7wt%的四方相氧化锆、20-70wt%的mgal2o4和0.3-9.2wt%的zrsio4;

4.根据权利要求1-5中任意一项所述的陶瓷,其中,所述陶瓷的介电常数小于25;

5.一种氧化锆陶瓷的制备方法,其特征在于,包括:

6.根据权利要求5所述的方法,其中,步骤(1)中,所述分散剂:粉体的重量比为(0.1-0.5):100;

7.根据权利要求5或6所述的方...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈戈林信平陈军超
申请(专利权)人:比亚迪股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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