[发明专利]高纯高致密氧化锆3D陶瓷外壳的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高纯高致密氧化锆3D陶瓷外壳的生产方法，属于材料工程技术领域。

背景技术

日常用品的壳材料一般使用塑料、金属、皮革、玻璃等，各种材料拥有独特的优势及劣势，塑料材料的特点是重量轻，成本低，容易量产及无信号干扰问题，但劣势也较为明显，如导热性差，强度低等，一般用于日常对强度要求低的用品中，金属材料拥有易加工，强度高，易量产，是目前较为常用的壳材料，皮革材料由于气的柔软性，不耐磨，仅应用于某些特定的行业，玻璃材料由于其优秀的透光性，美观性，易量产的原因，应有领域也较为广泛。而陶瓷材料由于其耐摔性能差，应用领域受到限制，但随着韧性陶瓷的研发就不断深入，陶瓷材料逐步开始应用于日用品的壳材料。壳材料由于其厚度薄，一般为0.15~2mm，同时要求其拥有较好的美观性、耐磨性及其他不同特殊要求，对材料种类的选择相对有限。氧化锆陶瓷由于其拥有较好的材料韧性及强度，并且拥有漂亮的外观，已经逐步开始应用于日用品的外壳。

中国专利201010013622.X提供了一种含有四方相氧化锆的外管壳材料及其制做方法，其配方的组成中，含有氧化铝、超细纳米氧化锆和添加剂；氧化铝,纯度为90%-99.9%的，重量份为70-95；超细纳米氧化锆，纯度为99%-99.9%，重量份为5-30；添加剂系氧化钇、氧化镁、氧化钙或氧化铈，这四种添加剂的一种、两种或多种；这四种添加剂的纯度均为95-99.9%、总重量份为1-3。该发明采用热流体注塑工艺，成型圆形或方形薄壁管状结构的生坯，并在1560-1580℃烧结20-24小时。本发明烧结后的陶瓷材料微观晶相中，含有70%-95%重量比的氧化铝和5%-30%重量比的氧化锆，其中5%-70%为四方相稳定相的氧化锆。

中国专利201510309285.1提供了一种氧化锆陶瓷手机后盖的制备方法，该方法制备的氧化锆陶瓷手机后盖具有高强度、高韧性、尺寸精度高等特点，其最大尺寸可以满足6inch 手机用，厚度可以做到0.15-0.8mm，该发明专利采用不同的定型模具制备出平板、2D、3D 等复杂形状的产品，从而满足不同规格手机的要求。该专利用去离子水将氧化钇稳定的高纯纳米氧化锆粉体配制成悬浊液，向所述悬浊液中加入分散剂，添加Al₂O₃、TiO₂和SiO₂，混合均匀后干燥，得到参杂改性的纳米氧化锆粉体；再将纳米氧化锆粉体，溶于有机溶剂中，加入分散剂、粘结剂，将以上混合液搅拌混合后进行分散，得到均匀分散的流延浆料，将流延浆料过滤、真空脱泡后流延成膜带；得到流延膜带干燥、切片后放在钢模表面，真空包装密封后进行温等静压，从而得到生坯；将所述生坯进行排胶，然后烧结成陶瓷片；最后将得到的陶瓷片经CNC 加工外形、砂轮精磨、振动磨抛光后得到所述氧化锆陶瓷手机后盖。

中国专利201610530177.1一种氧化锆陶瓷手机后盖的制备方法，包括干压法将氧化锆造粒粉干压成型，然后封装，再将封装好的坯体放入等径压机中进行等静压成型，接着放入窑炉中烧结成陶瓷片，再进入复平窑复烧，最后经打磨、切割、精磨和抛光工序后得到氧化锆陶瓷手机后盖。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种新型高纯高致密氧化锆3D陶瓷外壳的制备方法，采用纯度大于99.99%的纳米二氧化锆复合粉体，添加粘结剂、分散剂及润滑剂制成浆料，再通过注射成型的方法获得壳体坯料，通过脱脂烧结工艺获得陶瓷坯料，最后通过喷砂、抛光、清洗、烘干的方法获得高纯高致密氧化锆3D陶瓷外壳成品，本发明不仅工艺和设备简单，成本低，投资少，成品率高，能耗低，生产效率高，而且能够获得质量稳定、纳米晶的二氧化锆复合陶瓷制品，本发明过程无坏境污染，是一种新型的低成本、质量稳定的高纯高致密氧化锆3D陶瓷外壳的生产方法。

本发明通过使用核心元素纯度大于99.99%纳米氧化锆复合粉体，采用注射成型技术，提供了一种高纯高致密氧化锆3D陶瓷外壳的制备方法，该方法制备的氧化锆3D陶瓷外壳具有高强度、高韧性、尺寸精度高等特点，最大尺寸可以满足500mm以下笔记本电脑、平板电脑、家用电器、手机等的外壳用途，厚度可以达到0.1~1mm。

优选地，所述的高纯高致密氧化锆3D陶瓷外壳的最大外形尺寸为1~350mm。

优选地，所述的高纯高致密氧化锆3D陶瓷外壳的薄壁厚度为0.1~0.5mm。