一種遮光陶瓷及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及陶瓷領(lǐng)域，尤其是一種具有遮光性能、可用于指紋識(shí)別領(lǐng)域的陶瓷及 其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 陶瓷材料具有強(qiáng)度大、硬度高、耐磨和耐腐蝕性好等優(yōu)良的特性，被廣泛的應(yīng)用于 各個(gè)領(lǐng)域，如刀具、表殼、模具、手機(jī)外殼和各種陶瓷結(jié)構(gòu)件等。近年來(lái)，隨著人們對(duì)裝飾品 要求的不斷提高，陶瓷以其優(yōu)異的機(jī)械性能、金屬光澤及環(huán)境友好、無(wú)毒害無(wú)過(guò)敏等特點(diǎn)， 成為高檔裝飾領(lǐng)域的新寵，如高檔手表的表殼、表鏈、手機(jī)外殼和高級(jí)紐扣等。
[0003] 但在較薄的陶瓷制品當(dāng)中，一般白色陶瓷一旦厚度變薄，陶瓷的透光率則增加，影 響了薄片狀的陶瓷成品的白度及遮光度。通常遮光陶瓷的處理方法是通過(guò)絲網(wǎng)印刷油墨遮 光漆的方式達(dá)到白色遮光的效果，但是油墨的附著力有限，可靠性差，容易脫落，導(dǎo)致其耐 環(huán)境測(cè)試能力差。這些因素限制了遮光陶瓷的生產(chǎn)和更加廣泛的應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種具有多層結(jié)構(gòu)的遮 光陶瓷;同時(shí)，本發(fā)明還提供了所述遮光陶瓷的制備方法。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:一種遮光陶瓷，包含交替疊層的低折 射率陶瓷層和高折射率陶瓷層。
[0006] 光線的散射能力取決于相鄰物質(zhì)的折射率差，折射率差值越小，散射量越低，就越 容易透光。本發(fā)明中所述的遮光陶瓷，分別采用低折射率陶瓷層和高折射率陶瓷層交替疊 層而成(所述低折射率陶瓷層的折射率一般指小于等于1.8;所述高折射率陶瓷層的折射率 一般指大于等于2.0)，相鄰兩個(gè)陶瓷層的折射率相差較大，因此散射量較低，本發(fā)明的陶瓷 具有優(yōu)良的遮光效果。
[0007] 作為本發(fā)明所述遮光陶瓷的優(yōu)選實(shí)施方式，所述低折射率陶瓷層包含低折射率骨 架料，所述低折射率骨架料為六120 3、5102、1%0、1%內(nèi)中的一種或至少兩種復(fù)合而成的陶瓷材 料；
[0008] 所述高折射率陶瓷層包含高折射率骨架料，所述高折射率骨架料為T(mén)i02、Zr02、 ￥ 203、3丨辦4^11?21\8&1103和了 &2〇5中的一種或至少兩種復(fù)合而成的陶瓷材料。
[0009] 作為本發(fā)明所述遮光陶瓷的優(yōu)選實(shí)施方式，所述低折射率陶瓷層中的低折射率骨 架料為Si02;所述高折射率陶瓷層中高折射率骨架料為Zr0 2。當(dāng)所述低折射率骨架料和高折 射率骨架料為上述組合時(shí)，所得遮光陶瓷的強(qiáng)度較高。
[0010] 作為本發(fā)明所述遮光陶瓷的優(yōu)選實(shí)施方式，所述低折射率陶瓷層中的低折射率骨 架料為Si02;所述高折射率陶瓷層中高折射率骨架料為Si 3N4。當(dāng)所述低折射率骨架料和高 折射率骨架料為上述組合時(shí)，所得遮光陶瓷的強(qiáng)度較高。
[0011] 作為本發(fā)明所述遮光陶瓷的優(yōu)選實(shí)施方式，所述低折射率陶瓷層中的低折射率骨 架料為MgO;所述高折射率陶瓷層中高折射率骨架料為Si3N4。當(dāng)所述低折射率骨架料和高折 射率骨架料為上述組合時(shí)，所得遮光陶瓷的強(qiáng)度較高。
[0012]作為本發(fā)明所述遮光陶瓷的優(yōu)選實(shí)施方式，所述低折射率陶瓷層中的低折射率骨 架料為MgF2;所述高折射率陶瓷層中高折射率骨架料為Zr02。當(dāng)所述低折射率骨架料和高折 射率骨架料為上述組合時(shí)，所得遮光陶瓷的強(qiáng)度較高。作為本發(fā)明所述遮光陶瓷的優(yōu)選實(shí) 施方式，所述低折射率陶瓷層和高折射率陶瓷層均還包括粘結(jié)劑、增塑劑、分散劑和有機(jī)溶 劑；
[0013]所述粘結(jié)劑為聚氯乙烯、聚乙烯醇、聚乙烯縮丁醛、丙烯酸樹(shù)脂、甲基纖維素、乙基 纖維素、硝化纖維酯、聚氨酯樹(shù)脂和酚醛樹(shù)脂中的至少一種;所述增塑劑為D0P、二辛酯和 PEG中的至少一種;所述分散劑為卵磷脂、TXA-15、PMMA、六偏磷酸鈉和魚(yú)油中的至少一種； 有機(jī)溶劑為乙醇、丙酮、甲苯、二甲苯、異丙醇、松油醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙二醇單乙醚、 乙二醇單丁醚、丁基卡必醇中的至少一種。當(dāng)所述低折射率陶瓷層和高折射率陶瓷層還包 括粘結(jié)劑、增塑劑、分散劑和有機(jī)溶劑時(shí)，所述低折射率陶瓷層和高折射率陶瓷層的制備更 加簡(jiǎn)單操作，而且所制備得到的低折射率陶瓷層和高折射率陶瓷層性能更加優(yōu)良。所述低 折射率陶瓷層和高折射率陶瓷層之間粘結(jié)劑、增塑劑、分散劑和有機(jī)溶劑的選擇各自獨(dú)立， 可選取同樣或不同的物質(zhì)。
[0014] 作為本發(fā)明所述遮光陶瓷的優(yōu)選實(shí)施方式，所述低折射率陶瓷層中，低折射率骨 架料為低折射率骨架料為Si02、Mg0、MgF 2中的一種或至少兩種復(fù)合而成的陶瓷材料所述粘 結(jié)劑為聚氯乙烯、聚乙烯醇、聚乙烯縮丁醛、甲基纖維素、中的至少一種;所述增塑劑為D0P、 二辛酯和PEG中的至少一種;所述分散劑為卵磷脂、PMMA、六偏磷酸鈉和魚(yú)油中的至少一種； 有機(jī)溶劑為乙醇、丙酮、甲苯、二甲苯、異丙醇、松油醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯、中的至少一種；
[0015] 所述高折射率陶瓷層中，高折射率骨架料為Zr02、Si3N4中的一種或兩種復(fù)合而成 的陶瓷材料;所述粘結(jié)劑為聚氯乙烯、聚乙烯醇、聚乙烯縮丁醛、甲基纖維素、中的至少一 種;所述增塑劑為D0P、二辛酯和PEG中的至少一種;所述分散劑為卵磷脂、PMMA、六偏磷酸鈉 和魚(yú)油中的至少一種;有機(jī)溶劑為乙醇、丙酮、甲苯、二甲苯、異丙醇、松油醇、乙酸乙酯、乙 酸丁酯、中的至少一種。作為本發(fā)明所述遮光陶瓷的優(yōu)選實(shí)施方式，所述低折射率陶瓷層 中，各成分的質(zhì)量百分含量分別為:低折射率骨架料60~85%、粘結(jié)劑2~20%、增塑劑1~ 5%、分散劑1~5%、有機(jī)溶劑10~30% ;所述高折射率陶瓷層中，各成分的質(zhì)量百分含量分 別為：高折射率骨架料60~85%、粘結(jié)劑2~20%、增塑劑1~5%、分散劑1~5%、有機(jī)溶劑 10~30% 〇
[0016] 作為本發(fā)明所述遮光陶瓷的優(yōu)選實(shí)施方式，所述低折射率陶瓷層中，各成分的質(zhì) 量百分含量分別為:低折射率骨架料65~75%、粘結(jié)劑5~12%、增塑劑3~4%、分散劑3~ 4%、有機(jī)溶劑16~20% ;所述高折射率陶瓷層中，各成分的質(zhì)量百分含量分別為:高折射率 骨架料65~75%、粘結(jié)劑6~14%、增塑劑3~4%、分散劑3~4%、有機(jī)溶劑15~25%。
[0017] 作為本發(fā)明所述遮光陶瓷的優(yōu)選實(shí)施方式，所述低折射率陶瓷層的厚度為1~ 3000μπι;所述高折射率陶瓷層的厚度為1~3000μπι。所述低折射率陶瓷層和高折射率陶瓷層 的厚度各自獨(dú)立，所述遮光陶瓷中，低折射率陶瓷層和高折射率陶瓷層的厚度可以相同或 不同，而且所述遮光陶瓷中，多層低折射率陶瓷層或多層高折射率陶瓷層之間的厚度也可 以相同或不同。
[0018] 作為本發(fā)明所述遮光陶瓷的優(yōu)選實(shí)施方式，所述低折射率陶瓷層的形狀為三角 形、橢圓形、圓形、跑道形或多邊形;所述高折射率陶瓷層的形狀為三角形、橢圓形、圓形、跑 道形或多邊形。所述低折射率陶瓷層和高折射率陶瓷層的形狀各自獨(dú)立，可以相同或不同。
[0019] 作為本發(fā)明所述遮光陶瓷的優(yōu)選實(shí)施方式，所述遮光陶瓷中，低折射率陶瓷層和 高折射率陶瓷層的層數(shù)之和大于等于2，所述遮光陶瓷的表面粗糙度值Ra < 0. Ιμπι。
[0020] 本發(fā)明所述遮光陶瓷中，采用多層低折射率陶瓷層和高折射率陶瓷層交底疊加而 成，所述遮光陶瓷中，多層低折射率陶瓷層之間的折射率可以相同或不同，多層高折射率陶 瓷層之間的折射率也可以相同或不同。
[0021] 本發(fā)明的另一目的在于提供一種如上所述遮光陶瓷的制備方法，為實(shí)現(xiàn)此目的， 本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:一種如上所述遮光陶瓷的制備方法，包括以下步驟：
[0022] (1)配制漿料:分別將低折射率陶瓷層和高折射率陶瓷層所含的物料加入球磨罐 中，球磨后取出，分別得到低折射率陶瓷漿料和高折射率陶瓷漿料；
[0023] (2)粉末成型:分別對(duì)步驟(1)得到的低折射率陶瓷漿料和高折射率陶瓷漿料粉末 成型，分別得到低折射率陶瓷素坯和高折射率陶瓷素坯；
[0024] (3)疊層預(yù)壓:將步驟(2)得到的低折射率陶瓷素坯和高折射率陶瓷素坯交替疊層 預(yù)壓，得到多層陶瓷素坯；
[0025] (4)瓷體燒結(jié):將步驟(3)中的多層陶瓷素坯高溫?zé)Y(jié)，得到多層陶瓷毛坯；
[0026] (5)拋光加工:將步驟(4)中的多層陶瓷毛坯進(jìn)行拋光，即得遮光陶瓷；
[0027]所述步驟（1)中，低折射率陶瓷層所含物料在球磨罐中球磨時(shí)間為24~48h，高折 射率陶瓷層所含物料在球磨罐中球磨時(shí)間為24~48h;
[0028] 所述步驟(2)中，低折射率陶瓷漿料和高折射率陶瓷漿料粉末成型方式為流延成 型、乳膜、干壓中的至少一種；
[0029] 所述步驟(4)中燒結(jié)方式為氣氛保護(hù)燒結(jié)、氣壓燒結(jié)、熱等靜壓燒結(jié)、熱壓燒結(jié)、等 離子體燒結(jié)中的至少一種，燒結(jié)