陶瓷结构件及其表面装饰用釉料和制备方法与电子设备与流程
本申请涉及电子设备技术领域,特别是涉及陶瓷结构件及其表面装饰用釉料和制备方法与电子设备。
背景技术:
随着消费者对手机、平板电脑等电子设备整体外观质感的追求,占据移动终端外表面较大部分的壳体、边框等结构件或者按键等比较明显的结构件,对电子设备的整体外观质感起着主导性效果。
目前,虽然尝试陶瓷壳体丰富电子设备外观质感,但始终会存在色调单一的问题,而采用釉进行丰富陶瓷表面装饰,又会存在釉层脱落的问题,致使陶瓷表面装饰效果不是很理想。
技术实现要素:
本申请实施例为解决陶瓷结构件表面釉层容易脱落的问题,提供一种陶瓷结构件表面装饰用釉料,以及利用该釉料进行表面装饰的陶瓷结构件及其制备方法,以及包括该陶瓷结构件的电子设备。
一方面,本申请提供一种陶瓷结构件表面装饰用釉料,所述釉料包含以下重量百分数的成分:钾长石35~40wt%,氧化锆14~20wt%,氧化铝0.5~1.5wt%,龙岩土5~6wt%,余量的助熔剂。
在其中一个实施例中,所述助熔剂包括白云石和硅灰石,其中,白云石所占所述釉料重量百分数为8~10wt%,硅灰石所占所述釉料重量百分数为19~27wt%。
在其中一个实施例中,所述助熔剂包括白云石、方解石和石英,其中,白云石所占所述釉料重量百分数为8~10wt%,方解石所占所述釉料重量百分数为14~19wt%,石英所占所述釉料重量百分数为5~8wt%。
在其中一个实施例中,所述助熔剂包括白云石和石英,其中,白云石所占所述釉料重量百分数为22~29wt%,石英所占所述釉料重量百分数为5~8wt%。
另一方面,本申请提供一种陶瓷结构件制备方法,包括以下步骤:
获取陶瓷坯体;
在所述陶瓷坯体的表面喷涂如上所述的釉料;
对喷涂有釉料的陶瓷坯体进行烘干并烧结成型,以获得陶瓷结构件。
在其中一个实施例中,所述获取陶瓷坯体的步骤包括:
将70~99重量份的陶瓷原料粉末与1~30重量份的粘结剂进行混合,得到陶瓷浆料;
所述陶瓷浆料通过注射成型、流延、或者干压成型,以获得陶瓷生坯;
对所述陶瓷生坯进行排胶脱脂,以去除有机成分;
将经过排胶脱脂的陶瓷生坯置于还原性或氧化或惰性气氛中进行烧结,烧结温度控制在1200℃以上,烧结时间控制在0.5h~10h,以获得陶瓷烧结坯;
对所述陶瓷烧结坯进行cnc加工、打磨抛光,以得到陶瓷坯体。
在其中一个实施例中,所述陶瓷坯体的表面所喷涂釉料的厚度为0.1mm~0.4mm。
在其中一个实施例中,所述喷涂有釉料的陶瓷坯体在65℃~75℃的温度下进行烘干。
在其中一个实施例中,对所述喷涂有釉料的陶瓷坯体进行烧结成型时,采用梭式窑进行烧结,烧结温度为1200℃~1500℃,烧结时间控制在8.5h~9.5h。
再一方面,本申请提供一种陶瓷结构件,是利用上述的陶瓷结构件制备方法制备得到的。
在其中一个实施例中,所述陶瓷结构件包括中框、后盖、按键中的一种,或者,所述陶瓷结构件为陶瓷中框和陶瓷后盖一体成型结构。
又一方面,本申请提供一种电子设备,包括上述的陶瓷结构件。
本申请的陶瓷结构件及其表面装饰用釉料和制备方法与电子设备,釉料包括重量百分数的成分:钾长石35~40wt%,氧化锆14~20wt%,氧化铝0.5~1.5wt%,龙岩土5~6wt%,余量的助熔剂。通过这种釉料与陶瓷坯体的结合,在丰富表面质感的同时,釉料不容易从陶瓷坯体脱落,以维持陶瓷结构件表面较佳的装饰效果。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一实施例提供的陶瓷结构件制备方法的步骤流程示意图;
图2为一实施例提供的陶瓷结构件制备方法中,获取陶瓷坯体的步骤流程示意图;
图3为一实施例提供的陶瓷结构件的层结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本申请,下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳的实施例。但是,本申请可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。
作为在此使用的“电子设备”指包括但不限于经由以下任意一种或者数种连接方式连接的能够接收和/或发送通信信号的装置:
(1)经由有线线路连接方式,如经由公共交换电话网络(publicswitchedtelephonenetworks,pstn)、数字用户线路(digitalsubscriberline,dsl)、数字电缆、直接电缆连接;
(2)经由无线接口方式,如蜂窝网络、无线局域网(wirelesslocalareanetwork,wlan)、诸如dvb-h网络的数字电视网络、卫星网络、am-fm广播发送器。
被设置成通过无线接口通信的电子设备可以被称为“移动终端”。移动终端的示例包括但不限于以下电子装置:
(1)卫星电话或蜂窝电话;
(2)可以组合蜂窝无线电电话与数据处理、传真以及数据通信能力的个人通信系统(personalcommunicationssystem,pcs)终端;
(3)无线电电话、寻呼机、因特网/内联网接入、web浏览器、记事簿、日历、配备有全球定位系统(globalpositioningsystem,gps)接收器的个人数字助理(personaldigitalassistant,pda);
(4)常规膝上型和/或掌上型接收器;
(5)常规膝上型和/或掌上型无线电电话收发器等。
结合图1所示,本申请的一方面,提供一种陶瓷结构件制备方法,包括以下步骤:
步骤s102,获取陶瓷坯体。
步骤s104,在陶瓷坯体的表面喷涂釉料。
步骤s106,对喷涂有釉料的陶瓷坯体进行烘干并烧结成型,以获得陶瓷结构件。
需要说明的是,步骤s104中,陶瓷坯体表面所喷涂的釉料具有装饰性,也即陶瓷结构件表面装饰用釉料,釉料包含以下重量百分数的成分:钾长石35~40wt%,氧化锆14~20wt%,氧化铝0.5~1.5wt%,龙岩土5~6wt%,余量的助熔剂。
其中,钾长石(k2o·al2o3·6sio2)是釉料的主要组成部分,依附加成分的调整,其熔融温度范围值为1100℃~1460℃。相应地,釉料的熔融温度会随着钾长石的含量增加而降低,因此,采用重量百分数为35~40wt%的钾长石可以提升釉料的膨胀系数,从而在对釉料进行烧制以形成釉层时,可以提升釉层的裂纹密度。
氧化锆(zro2)作为氧化锆陶瓷的主要组成部分,其熔融温度高,在2900℃附近,氧化锆可提高釉的高温粘度、扩大粘度变化的温度范围,能提高釉的抗龟裂性能。此外,氧化锆的化学惰性大,故能提高釉的化学稳定性和耐酸碱能力,还能起到乳浊剂的作用。通常情况下,氧化锆为“釉下白”的主要原料,也是黄绿色颜料良好的助色剂。
具体在该实施例中,采用该釉料对陶瓷结构件的表面进行装饰时,氧化锆可以提升釉料烧制所形成的釉层与陶瓷坯体的结合力,从而防止釉层从陶瓷坯体脱落,进而可以提升陶瓷结构件整体外观质感。通过落球测试,利用这种釉料的陶瓷结构件可以获得较好的测试性能。以80cm高度的落球测试为例对采用上述釉料的陶瓷结构件进行测试,即使在陶瓷结构件的陶瓷坯体碎裂的情况下,相应的釉层依然保持结合在碎裂的陶瓷坯体上,而未出现釉层脱落。
氧化铝(al2o3)在氧化锆陶瓷中可以提升陶瓷强度,在上述釉料中含量较低,烧结过程中,能够与釉料中的硅元素结合形成釉的网络中间体。氧化铝能提高釉的化学稳定性、硬度和弹性,增加熔融温度,以提升釉料在高温条件下的稳定性。
龙岩土是高岭土(al2o3·2sio2·2h2o)中的一种,能够使釉料具有良好的悬浮性与稳定性,进而使得釉料很好的铺展在陶瓷坯体表面,减少釉料颗粒的团聚作用,提升釉料的表面光洁度,从而提升陶瓷结构件的外观质感。
助熔剂主要对釉料起到助熔的作用,以在烧结成型时,釉料能够稳定结合至陶瓷坯体。上述釉料成分中,采用不同的助熔剂,相应的功效也会有细微的差异。下面将以例举的形式加以说明。
在一实施例中,助熔剂包括白云石和硅灰石,其中,白云石所占釉料重量百分数为8~10wt%,硅灰石所占釉料重量百分数为19~27wt%。
白云石(camg(co3)2)作为助熔剂的重要组成,在730℃以上分解生成高活性的mgo和cao,分化解聚高聚物。在釉料烧制过程中不会出现乳浊,但缓慢冷却会析出少量针状莫来石,提高釉的热稳定性,在一定程度防止釉料吸收烟气而泛黄,而且mgo可以促进坯釉中间层形成,会降低釉料的膨胀系数,提高其致密度,使得坯釉紧密结合,以避免脱釉。
硅灰石(casio3)作为碱金属钙的硅酸盐,在釉料中也能够起助熔剂的作用,其烧结过程中不会产生二氧化碳等气体,从而可以降低釉面产生釉泡和针孔的概率。
在另一实施例中,助熔剂包括白云石、方解石和石英。其中,白云石所占釉料重量百分数为8~10wt%,方解石所占釉料重量百分数为14~19wt%,石英所占釉料重量百分数为5~8wt%。
方解石(caco3)在850℃方解石开始分解,产生co2与cao,在950℃左右有剧烈作用,高温产生的cao在釉料中能够起到活性强的助熔效果,在1330℃时能够降低釉的熔融温度和釉料的粘度,并提高釉的流动性以及膨胀系数。石英(sio2)作为玻璃的主要组成成分,在釉料中经烧结后可以生成玻璃质。
在其它实施例中,助熔剂包括白云石和石英,其中,白云石所占釉料重量百分数为22~29wt%,石英所占釉料重量百分数为5~8wt%。
在釉料成分包括石英的实施例中,钾长石也可以促进si-o键断裂,加速二氧化硅这种高熔点晶体的熔化,实现一定的助熔效果,以促进生成低熔点的共熔物。
需要说明的是,上述陶瓷结构件制备方法中所采用的釉料还可以用于其他工艺中对陶瓷结构件进行表面装饰。基于此,本申请另一方面提供了一种釉料,该釉料包含以下重量百分数的成分:钾长石35~40wt%,氧化锆14~20wt%,氧化铝0.5~1.5wt%,龙岩土5~6wt%,余量的助熔剂。其中,助熔剂的成分可参照前述所例举的实施例,在此不再赘述。
结合图2所示,在一些实施例中,步骤s102,即获取陶瓷坯体的步骤包括:
步骤s1021,将70~99重量份的陶瓷原料粉末与1~30重量份的粘结剂进行混合,得到陶瓷浆料。粘结剂可以选自石蜡、聚乙二醇、硬脂酸、邻苯二甲酸二辛脂、聚乙烯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲醛中的一种或多种。
步骤s1022,陶瓷浆料通过注射成型、流延、或者干压成型,以获得陶瓷生坯;
步骤s1023,对陶瓷生坯进行排胶脱脂,以去除有机成分;如在一些实施例中,排胶脱脂温度控制在400℃以下,时间控制在0.5h~4h,排胶脱脂后,样品无扭曲变形、无开裂、无异色等问题。
步骤s1024,将经过排胶脱脂的陶瓷生坯置于还原性或氧化或惰性气氛中进行烧结,烧结温度控制在1200℃以上,烧结时间控制在0.5h~10h,以获得陶瓷烧结坯;
步骤s1025,对陶瓷烧结坯进行cnc加工、打磨抛光,以得到陶瓷坯体。
陶瓷坯体的表面所喷涂釉料的厚度为0.1mm~0.4mm,从而将釉料控制在合适的厚度内,既增添对陶瓷坯体表面的装饰效果,同时又避免釉料用量过多而产生浪费。
喷涂有釉料的陶瓷坯体在65℃~75℃的温度下进行烘干。烘干时间可以是控制在0.8h~1.2h,以使得陶瓷坯体充分脱水。例如,在一些实施例中,喷涂有釉料的陶瓷坯体在65℃~75℃的温度下保持1h。
在步骤s106中,对喷涂有釉料的陶瓷坯体进行烧结成型时,采用梭式窑进行烧结,烧结温度为1200℃~1500℃,烧结时间控制在8.5h~9.5h,例如一些实施例中,烧结温度为1330℃,烧结时间控制在9h。
需要说明的是,在烧结的过程中,可以采用还原焰进行烧结,以维持在还原性气体氛围。
在一些实施例中,在按照釉料成分配置好后,将釉料的各成分混合均匀。
例如,在行星式球磨机中对釉料球磨,球磨过程中,所采用不同直径大小的球磨子,这里按直径大小分为大型球磨子、中型球磨子和小型球磨子,其中,基于球磨子的总质量按质量份,大型球磨子2份,中型球磨子4份和小型球磨子4份。大型球磨子的直径为8mm~12mm,中型球磨子的直径为5mm~7mm,小型球磨子的直径为2mm~4mm。磨转转速:400r/min,球磨时间1h~1.5h。釉料、球磨子、水比例为1:1.8:0.8。通过250目筛子进行过筛,以使得喷涂陶瓷坯体的釉料形成浆料,以适应喷涂需要。
在一些实施例中,在步骤s104,即在陶瓷坯体的表面喷涂釉料的步骤之前,对陶瓷坯体的表面进行清洗以去除油污,然后放置在预热炉中进行预热,预热温度控制在150℃~200℃,预热时间控制在13min~17min,以便更好适应釉料附着,利于后续对喷涂有釉料的陶瓷坯体进行烧结成型。
结合图3所示,本申请的再一方面,提供一种陶瓷结构件,包括陶瓷坯体11以及形成于陶瓷坯体11表面的釉层12。该陶瓷结构件是利用前面的陶瓷结构件制备方法制备得到的,也就是说,采用上述组分的釉料涂覆陶瓷坯体表面,经过烘干、烧结等工序,最终使得釉料在陶瓷坯体11表面形成釉层12,获得具有釉层12装饰下的陶瓷结构件。由于该陶瓷结构件采用前面的陶瓷结构件制备方法,因此,该陶瓷结构件具有前面的陶瓷结构件制备方法制备的陶瓷结构件所具有的全部特征及优点,在此不再赘述。总而言之,该陶瓷结构件的表面所呈现的陶瓷釉能够提供丰富的视觉效果,具有较佳装饰性能,且表面装饰的釉层12不容易从陶瓷坯体11上脱落,以提升陶瓷结构件的整体质感。
在一些实施例中,陶瓷结构件包括中框、后盖、按键中的一种。
陶瓷结构件还可以是陶瓷中框和陶瓷后盖一体成型结构。在其他实施例中,陶瓷结构件还可以是电子设备的其他部件,对于陶瓷结构件的结构形式,在此不再赘述。
本申请的又一方面,提供一种电子设备,该电子设备包括上述的陶瓷结构件。
例如,在一些实施例中,该电子设备包括壳体和显示屏,显示屏与壳体相连,围合形成收容空间,电子设备的主板、存储器、电源等器件设置于收容空间内。其中,壳体采用上述的陶瓷结构件,由于陶瓷结构件中,釉层能够与陶瓷坯体之间形成稳定的结合,从而不容易出现釉层脱落的不良现象,从而使得电子设备的表面能够较好地保持陶瓷釉效果,以提升电子设备的整体质感,使得电子设备的表现力较强。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
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