本發(fā)明涉及一種層狀復(fù)合陶瓷板、制作方法及移動(dòng)終端設(shè)備。

背景技術(shù)：

隨著消費(fèi)電子市場的飛速發(fā)展，手機(jī)產(chǎn)品除硬件大容量化、功能多樣化外，其外觀結(jié)構(gòu)件材料也頻繁推陳出新，其經(jīng)歷了塑料、玻璃、金屬的發(fā)展過程，以及近來出現(xiàn)的氧化鋯陶瓷手機(jī)背板。雖然氧化鋯陶瓷具備耐磨、耐腐蝕、高強(qiáng)度、高韌性、熱穩(wěn)定性好等諸多優(yōu)良特性，與金屬、塑料相比，氧化鋯陶瓷的莫氏硬度高、介電常數(shù)高、無信號(hào)屏蔽且生物相容性好等特點(diǎn)，但陶瓷材料在制備過程中容易產(chǎn)生一些缺陷，如孔洞、雜質(zhì)、異常長大的晶粒，同時(shí)在加工過程中，造成一些缺角、暗裂等外在缺陷，這些都會(huì)不同程度造成陶瓷發(fā)生斷裂的風(fēng)險(xiǎn)，嚴(yán)重制約陶瓷材料在智能終端等消費(fèi)類電子行業(yè)的應(yīng)用普及。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種層狀復(fù)合陶瓷板、制作方法及移動(dòng)終端設(shè)備。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種層狀復(fù)合陶瓷板，包括由多層疊片的坯體經(jīng)過等靜壓壓制、脫脂、燒結(jié)形成的層狀結(jié)構(gòu)，所述多層疊片包括zro2、sic、aln、al2o3、wc、tic中的單一材料或幾種混合的材料所制成的兩種以上的層。

進(jìn)一步地：

所述多層疊片包括按照從上到下的順序依次層疊的：zro2層、(20-25)wt％的aln+(20-25)wt％的al2o3+(50-60)wt％的zro2的混合材料層、(20-25)wt％的sic+(20-25)al2o3wt％的+(50-60)wt％的aln的混合材料層、(20-25)wt％的aln+(20-25)wt％的al2o3+(50-60)wt％的zro2的混合材料層、zro2層。

所述多層疊片包括按照從上到下的順序依次層疊的：zro2層、(20-25)wt％的aln+(20-25)wt％的al2o3+(50-60)wt％的zro2的混合材料層、(20-25)wt％的aln+(20-25)wt％的al2o3+(50-60)wt％的sic的混合材料層、(20-25)wt％的aln+(20-25)wt％的al2o3+(50-60)wt％的zro2的混合材料層、zro2層。

所述多層疊片包括按照從上到下的順序依次層疊的：zro2層、(20-25)wt％的aln+(20-25)wt％的al2o3+(50-60)wt％的zro2的混合材料層、(20-25)wt％的sic+(20-25)wt％的aln+(50-60)wt％的al2o3的混合材料層、(20-25)wt％的aln+(20-25)wt％的al2o3+(50-60)wt％的zro2的混合材料層、zro2層。

所述多層疊片包括按照從上到下的順序依次層疊的：zro2層、aln層、zro2層；或zro2層、aln層、sic層、zro2層；或zro2層、aln層、sic層、tic層、zro2層。

一種所述的層狀復(fù)合陶瓷板的制作方法，包括以下步驟：

s1.將研磨成顆粒的zro2、sic、aln、al2o3、wc、tic中的單一材料或幾種混合的材料經(jīng)流延成型為兩種以上的薄片狀坯體；

s2.將經(jīng)過步驟s1得到的兩種以上的薄片狀坯體上下層疊形成多層疊片的坯體；

s3.將經(jīng)過步驟s2得到的多層疊片的坯體置于等靜壓機(jī)中壓制成一個(gè)整體；

s4.將經(jīng)過步驟s3等靜壓壓制得到的坯體經(jīng)脫脂、燒結(jié)成為具有層狀結(jié)構(gòu)的陶瓷板。

進(jìn)一步地,步驟s1包括：稱取zro2粉10kg投入到球磨機(jī)中，鋯球作為研磨介質(zhì)，丁酮作為溶劑，其中料：球：溶劑(質(zhì)量百分比)＝1：(1.5-2)：(0.5-0.8)，球磨20-22h后，加入聚乙烯醇縮丁醛(pvb)作為粘結(jié)劑，鄰苯二甲酸二甲酯作增塑劑，丙三基油酸作為分散劑，球磨2-3h，經(jīng)真空脫泡和過濾后經(jīng)流延成型，制成厚度為0.2-0.3mm的膜片。

一種移動(dòng)終端設(shè)備，所述移動(dòng)終端設(shè)備的外殼背板采用所述的層狀復(fù)合陶瓷板制成。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明通過將sic、aln、al2o3、zro2等多種陶瓷材料各自成型為薄片狀結(jié)構(gòu)，通過等靜壓壓制成薄片狀并將其交替疊層，經(jīng)過脫脂、燒結(jié)得到的層狀復(fù)合陶瓷板提高了產(chǎn)品的斷裂韌性，同時(shí)制作工藝簡便易行，周期短，成本低，為陶瓷材料在手機(jī)背板上的應(yīng)用提供強(qiáng)有力支撐。

本發(fā)明的具體優(yōu)點(diǎn)有：

1.復(fù)合層狀陶瓷材料的斷裂韌性高，陶瓷板抗跌落性能強(qiáng)。

2.工藝過程簡單可行，適合于大批量工業(yè)化生產(chǎn)，外觀面均保留氧化鋯陶瓷的高硬度及美觀。

3.根據(jù)產(chǎn)品性能需求，通過配方及疊層次序的調(diào)整可滿足多種需求，可實(shí)現(xiàn)梯度化生產(chǎn)，不同材料種類間的適應(yīng)性好。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例一至三的層狀復(fù)合陶瓷板的層狀結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例四的層狀復(fù)合陶瓷板的層狀結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例五的層狀復(fù)合陶瓷板的層狀結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例六的層狀復(fù)合陶瓷板的層狀結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作詳細(xì)說明。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是，下述說明僅僅是示例性的，而不是為了限制本發(fā)明的范圍及其應(yīng)用。

參閱圖1至圖4，在一種實(shí)施例中，一種層狀復(fù)合陶瓷板，包括由多層疊片的坯體經(jīng)過等靜壓壓制、脫脂、燒結(jié)形成的層狀結(jié)構(gòu)，所述多層疊片包括zro2、sic、aln、al2o3、wc、tic中的單一材料或幾種混合的材料所制成的兩種以上的層。

在另一種實(shí)施例中，一種所述層狀復(fù)合陶瓷板的制作方法，包括以下步驟：

s1.將研磨成顆粒的zro2、sic、aln、al2o3、wc、tic中的單一材料或幾種混合的材料經(jīng)流延成型為兩種以上的薄片狀坯體；

s2.將經(jīng)過步驟s1得到的兩種以上的薄片狀坯體上下層疊形成多層疊片的坯體；

s3.將經(jīng)過步驟s2得到的多層疊片的坯體置于等靜壓機(jī)中壓制成一個(gè)整體；

s4.將經(jīng)過步驟s3等靜壓壓制得到的坯體經(jīng)脫脂、燒結(jié)成為具有層狀結(jié)構(gòu)的陶瓷板。

在又一種實(shí)施例中，一種移動(dòng)終端設(shè)備，所述移動(dòng)終端設(shè)備的外殼背板采用前述實(shí)施例的一種層狀復(fù)合陶瓷板制成。在具體實(shí)施例中，層狀復(fù)合陶瓷板的結(jié)構(gòu)參閱圖1至圖4。

在具體實(shí)施例中，所述層狀復(fù)合陶瓷板的制作方法可以包括以下過程：

1.分別將zro2、sic、aln、al2o3、wc、tic等原料顆粒球磨至一定細(xì)度；

2.以上幾種單一陶瓷材料或幾種混合陶瓷材料經(jīng)流延成型為薄片狀結(jié)構(gòu)，并裁剪成同樣大小的尺寸；

3.以上制備的薄片陶瓷坯體按照類似三明治結(jié)構(gòu)進(jìn)行交替疊放整齊；

4.將步驟3所制備的多層疊片坯體置于等靜壓機(jī)中壓成一個(gè)整體；

5.等靜壓完成的坯體經(jīng)脫脂、燒結(jié)成為具有層狀結(jié)構(gòu)的陶瓷坯體；

6.以上陶瓷坯體經(jīng)過cnc、研磨、拋光等工序制成可用于移動(dòng)終端設(shè)備的陶瓷背板；

實(shí)施例一

稱取zro2粉10kg投入到球磨機(jī)中，鋯球作為研磨介質(zhì)，丁酮作為溶劑，其中料：球：溶劑(質(zhì)量百分比)＝1：(1.5-2)：(0.5-0.8)，球磨20-22h后，加入聚乙烯醇縮丁醛(pvb)作為粘結(jié)劑，鄰苯二甲酸二甲酯作增塑劑，丙三基油酸作為分散劑，球磨2-3h，經(jīng)真空脫泡和過濾后經(jīng)流延成型，制成厚度為0.2-0.3mm的膜片。

將以上流延成型的膜片，裁成大小為180×90mm的坯體。

按照質(zhì)量百分?jǐn)?shù)(20-25)wt％的sic+(20-25)wt％的al2o3+(50-60)wt％的aln稱取共10kg、(20-25)wt％的aln+(20-25)wt％的al2o3+(50-60)wt％的zro2稱取共10kg，分別按照相同的方法制成坯體。

將坯體按照從上到下為：

zro2層1、(20-25)wt％的aln+(20-25)wt％的al2o3+(50-60)wt％的zro2的混合材料層2、(20-25)wt％的sic+(20-25)al2o3wt％的+(50-60)wt％的aln的混合材料層3、(20-25)wt％的aln+(20-25)wt％的al2o3+(50-60)wt％的zro2的混合材料層2、zro2層1的順序依次疊層，如圖1所示。

將疊層后的坯體經(jīng)等靜壓制成一塊厚度為1-1.5mm的塊狀坯體。

將塊狀坯體經(jīng)脫脂，真空燒結(jié)完成后制成陶瓷片。

將制成的陶瓷片經(jīng)cnc外形、研磨、拋光、等加工后，制成移動(dòng)終端用的陶瓷背板。

測試以上方法制備的陶瓷背板的的斷裂韌性并進(jìn)行對(duì)比(見表1)。

實(shí)施例二

稱取zro2粉10kg投入到球磨機(jī)中，鋯球作為研磨介質(zhì)，丁酮作為溶劑，其中料：球：溶劑(質(zhì)量百分比)＝1：(1.5-2)：(0.5-0.8)，球磨20-22h后，加入聚乙烯醇縮丁醛(pvb)作為粘結(jié)劑，鄰苯二甲酸二甲酯作增塑劑，丙三基油酸作為分散劑，球磨2-3h，經(jīng)真空脫泡和過濾后經(jīng)流延成型，制成厚度為0.2-0.3mm的膜片。

以上流延成型的膜片，裁成大小為180×90mm的坯體。

按照質(zhì)量百分?jǐn)?shù)(50-60)wt％的sic+(20-25)wt％的aln+(20-25)wt％的al2o3稱取共10kg、(20-25)wt％的aln+(20-25)wt％的al2o3+(50-60)wt％的zro2稱取共10kg，按照相同的方法分別制成坯體。

將坯體按照從上到下為：

zro2層1、(20-25)wt％的aln+(20-25)wt％的al2o3+(50-60)wt％的zro2的混合材料層2、(20-25)wt％的aln+(20-25)wt％的al2o3+(50-60)wt％的sic的混合材料層3＇、(20-25)wt％的aln+(20-25)wt％的al2o3+(50-60)wt％的zro2的混合材料層2、zro2層1的順序依次疊層，如圖1所示。

將疊層后的坯體經(jīng)等靜壓制成一塊厚度為1-1.5mm的塊狀坯體。

將塊狀坯體經(jīng)脫脂，真空燒結(jié)完成后制成陶瓷片。

將制成的陶瓷片經(jīng)cnc外形、研磨、拋光、等加工后，制成移動(dòng)終端用的陶瓷背板。

測試以上方法制備的陶瓷背板的的斷裂韌性并進(jìn)行對(duì)比(見表1)。

實(shí)施例三

稱取zro2粉10kg投入到球磨機(jī)中，鋯球作為研磨介質(zhì)，丁酮作為溶劑，其中料：球：溶劑(質(zhì)量百分比)＝1：(1.5-2)：(0.5-0.8)，球磨20-22h后，加入聚乙烯醇縮丁醛(pvb)作為粘結(jié)劑，鄰苯二甲酸二甲酯作增塑劑，丙三基油酸作為分散劑，球磨2-3h，經(jīng)真空脫泡和過濾后經(jīng)流延成型，制成厚度為0.2-0.3mm的膜片。

以上流延成型的膜片，裁成大小為180×90mm的坯體。

按照質(zhì)量百分?jǐn)?shù)(20-25)wt％的sic+(20-25)wt％的aln+(50-60)wt％的al2o3稱取共10kg、(20-25)wt％的aln+(20-25)wt％的al2o3+(50-60)wt％的zro2稱取共10kg，按照相同的方法分別制成坯體。

將坯體按照從上到下為：

zro2層1、(20-25)wt％的aln+(20-25)wt％的al2o3+(50-60)wt％的zro2的混合材料層2、(20-25)wt％的sic+(20-25)wt％的aln+(50-60)wt％的al2o3的混合材料層3＇＇、(20-25)wt％的aln+(20-25)wt％的al2o3+(50-60)wt％的zro2的混合材料層2、zro2層1的順序依次疊層，如圖1所示。

將疊層后的坯體經(jīng)等靜壓制成一塊厚度為1-1.5mm的塊狀坯體。

將塊狀坯體經(jīng)脫脂，真空燒結(jié)完成后制成陶瓷片。

將制成的陶瓷片經(jīng)cnc外形、研磨、拋光、等加工后，制成移動(dòng)終端用的陶瓷背板。

測試以上方法制備的陶瓷背板的的斷裂韌性并進(jìn)行對(duì)比(見表1)。

表1層狀陶瓷材料性能對(duì)比

通過以上實(shí)施例做制備的層狀陶瓷的性能對(duì)比可以看出，通過層狀結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)陶瓷密度減小的同時(shí)斷裂韌性均有提高，實(shí)施例1實(shí)現(xiàn)的斷裂韌性的提高幅度最大。

實(shí)施例四

稱取zro2粉10kg投入到球磨機(jī)中，鋯球作為研磨介質(zhì)，丁酮作為溶劑，其中料：球：溶劑(質(zhì)量百分比)＝1：(1.5-2)：(0.5-0.8)，球磨20-22h后，加入聚乙烯醇縮丁醛(pvb)作為粘結(jié)劑，鄰苯二甲酸二甲酯作增塑劑，丙三基油酸作為分散劑，球磨2-3h，經(jīng)真空脫泡和過濾后經(jīng)流延成型，制成厚度為0.2-0.3mm的膜片。

以上流延成型的膜片，裁成大小為180×90mm的坯體。

aln、sic、tic三種粉料各稱取10kg，按照相同的方法，制成單一組分的坯體。

將所制備的坯體按照從上到下zro2層1、aln層4、zro2層1的順序疊層，參見圖2。

分別將疊層后的坯體經(jīng)等靜壓制成一塊厚度為1-1.5mm的塊狀坯體。

將塊狀坯體經(jīng)脫脂，真空燒結(jié)完成后制成陶瓷片。

將制成的陶瓷片經(jīng)cnc外形、研磨、拋光、等加工后，制成移動(dòng)終端用的陶瓷背板。

測試以上方法制備的陶瓷背板的的斷裂韌性并進(jìn)行對(duì)比(見表2)。

實(shí)施例五

稱取zro2粉10kg投入到球磨機(jī)中，鋯球作為研磨介質(zhì)，丁酮作為溶劑，其中料：球：溶劑(質(zhì)量百分比)＝1：(1.5-2)：(0.5-0.8)，球磨20-22h后，加入聚乙烯醇縮丁醛(pvb)作為粘結(jié)劑，鄰苯二甲酸二甲酯作增塑劑，丙三基油酸作為分散劑，球磨2-3h，經(jīng)真空脫泡和過濾后經(jīng)流延成型，制成厚度為0.2-0.3mm的膜片。

以上流延成型的膜片，裁成大小為180×90mm的坯體。

aln、sic、tic三種粉料各稱取10kg，按照相同的方法，制成單一組分的坯體。

將所制備的坯體按照從上到下zro2層1、aln層4、sic層5、zro2層1的順序疊層，參見圖3。

分別將疊層后的坯體經(jīng)等靜壓制成一塊厚度為1-1.5mm的塊狀坯體。

將塊狀坯體經(jīng)脫脂，真空燒結(jié)完成后制成陶瓷片。

將制成的陶瓷片經(jīng)cnc外形、研磨、拋光、等加工后，制成移動(dòng)終端用的陶瓷背板。

測試以上方法制備的陶瓷背板的的斷裂韌性并進(jìn)行對(duì)比(見表2)。

實(shí)施例六

稱取zro2粉10kg投入到球磨機(jī)中，鋯球作為研磨介質(zhì)，丁酮作為溶劑，其中料：球：溶劑(質(zhì)量百分比)＝1：(1.5-2)：(0.5-0.8)，球磨20-22h后，加入聚乙烯醇縮丁醛(pvb)作為粘結(jié)劑，鄰苯二甲酸二甲酯作增塑劑，丙三基油酸作為分散劑，球磨2-3h，經(jīng)真空脫泡和過濾后經(jīng)流延成型，制成厚度為0.2-0.3mm的膜片。

以上流延成型的膜片，裁成大小為180×90mm的坯體。

aln、sic、tic三種粉料各稱取10kg，按照相同的方法，制成單一組分的坯體。

將所制備的坯體按照從上到下zro2層1、aln層4、sic層5、tic層6、zro2層1的順序疊層，參見圖4。

分別將疊層后的坯體經(jīng)等靜壓制成一塊厚度為1-1.5mm的塊狀坯體。

將塊狀坯體經(jīng)脫脂，真空燒結(jié)完成后制成陶瓷片。

將制成的陶瓷片經(jīng)cnc外形、研磨、拋光、等加工后，制成移動(dòng)終端用的陶瓷背板。

測試以上方法制備的陶瓷背板的的斷裂韌性并進(jìn)行對(duì)比(見表2)。

表2層狀陶瓷材料性能對(duì)比

以上內(nèi)容是結(jié)合具體/優(yōu)選的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，其還可以對(duì)這些已描述的實(shí)施方式做出若干替代或變型，而這些替代或變型方式都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。