陶瓷结构件的制作方法和电子设备与流程

本申请涉及电子设备技术领域，特别是涉及一种陶瓷结构件的制作方法和电子设备。

背景技术：

陶瓷结构件在电子设备中被广泛应用，陶瓷结构件的素坯常见为一种颜色，如黑色、白色、红色、蓝色等，外观较为单调；在陶瓷结构件的表面采用喷涂或者物理气相沉积(pvd)的方式涂装其他颜色，陶瓷结构件表面耐磨性降低、手感较差。

技术实现要素：

本申请的第一方面，一实施例中提供一种陶瓷结构件的制作方法，以解决上述陶瓷结构件外观单调、耐磨性差手感差技术问题。

一种陶瓷结构件的制作方法，包括以下步骤：

步骤s110，提供陶瓷坯体；

步骤s120，采用染色剂对所述陶瓷坯体喷墨打印进行染色，在所述陶瓷坯体上形成具有颜色渐变效果的涂层；所述染色剂能够渗入所述陶瓷坯体；

步骤s130，将所述涂层和所述陶瓷坯体进行烧结，制得陶瓷结构件。

上述陶瓷结构件的制作方法，通过在陶瓷坯体上进行喷墨打印制得具有颜色渐变效果的涂层，涂层能够渗入陶瓷坯体，并通过将陶瓷坯体和涂层共烧制得具有颜色渐变效果的陶瓷结构件。陶瓷结构件的外表面为陶瓷，手感好，耐磨性较高。涂层渗入陶瓷内，在提升陶瓷结构件的美观度的情况下，涂层不易被磨损，也不存在脱落的风险，使得涂层的使用寿命延长。涂层采用喷墨打印的方式印制在陶瓷坯体，并与陶瓷坯体一起烧结制得陶瓷结构件，比直接喷涂在陶瓷结构件的表面具有更好的外观效果和可设计性，丰富了陶瓷结构件的装饰效果，提高良品率。

在其中一个实施例中，步骤s110中，采用陶瓷粉料制作陶瓷生坯，将所述陶瓷生坯进行预烧制得陶瓷坯体。

在其中一个实施例中，将所述陶瓷粉料通过干压成型或流延成型或注塑成型制得所述陶瓷生坯。

在其中一个实施例中，将所述陶瓷生坯置于加热器中，将所述加热器以5℃/min的升温速度升温至1100℃～1120℃并保温，制得陶瓷坯体。

在其中一个实施例中，所述染色剂为着色离子溶液。

在其中一个实施例中，所述染色剂为金属氧化物颗粒。

在其中一个实施例中，步骤s120中，制作具有颜色渐变的效果图，并通过所述效果图分析喷墨量；通过喷墨打印的方式在所述陶瓷坯体上喷射染色剂，形成与所述效果图相同的涂层。

在其中一个实施例中，所述染色剂的温度为15℃～60℃，所述涂层渗入所述陶瓷坯体的深度为0.001mm～0.2mm。

在其中一个实施例中，步骤s130中，将所述涂层和所述陶瓷坯体在还原或氧化或惰性气氛中进行烧结，烧结温度为1400℃～1600℃，烧结时间为0.5h～10h。

在其中一个实施例中，步骤s130中，将所述涂层和所述陶瓷坯体烧结后进行后处理，所述后处理包括cnc加工、抛光、丝印logo中的一种或多种。

本申请的第二方面，一实施例中提供一种电子设备，以解决上述陶瓷结构件外观单调、耐磨性差手感差技术问题。

一种电子设备，包括所述的陶瓷结构件的制作方法制得的陶瓷结构件。

上述电子设备包括陶瓷结构件，通过在陶瓷坯体上进行喷墨打印制得具有颜色渐变效果的涂层，涂层能够渗入陶瓷坯体，并通过将陶瓷坯体和涂层共烧制得具有颜色渐变效果的陶瓷结构件。陶瓷结构件的外表面为陶瓷，手感好，耐磨性较高。涂层渗入陶瓷内，在提升陶瓷结构件的美观度的情况下，涂层不易被磨损，也不存在脱落的风险，使得涂层的使用寿命延长。涂层采用喷墨打印的方式印制在陶瓷坯体，并与陶瓷坯体一起烧结制得陶瓷结构件，比直接喷涂在陶瓷结构件的表面具有更好的外观效果和可设计性，丰富了陶瓷结构件的装饰效果，提高良品率。

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为一实施例提供的电子设备的立体图；

图2为图1所示电子设备的电池盖的立体图；

图3为图2所示电池盖的截面图；

图4为一实施例提供的电池盖的制作流程图；

图5为另一实施例提供的电池盖的制作流程图；

图6为陶瓷坯体上喷墨打印涂层的截面图。

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“终端设备”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终端设备可以被称为“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。

如图1和图2所示，在一实施例中，提供一种电子设备10，电子设备10可以为智能手机、电脑或平板。电子设备10包括显示屏组件200、陶瓷结构件、中框和电路板，本申请中，以陶瓷材质的电池盖100为例介绍陶瓷结构件。可以理解的是，陶瓷结构件也可以为中框、按键、摄像头装饰圈、指纹装饰圈等；在另一实施例中，陶瓷结构件也可以为一体成型机身工艺(unibody)结构的中框和后盖一体形式。显示屏组件200和电池盖100分别固定于中框的两侧，显示屏组件200、中框和电池盖100一起形成电子设备10的外部结构，电路板位于电子设备10内部，电路板上集成有控制器、存储单元、电源管理单元、基带芯片等电子元件。显示屏组件200用来显示画面或字体，电路板可以控制电子设备10的运行。

在一实施例中，显示屏组件200采用lcd(liquidcrystaldisplay，液晶显示)屏用于显示信息，lcd屏可以为tft(thinfilmtransistor，薄膜晶体管)屏幕或ips(in-planeswitching，平面转换)屏幕或slcd(spliceliquidcrystaldisplay，拼接专用液晶显示)屏幕。在另一实施例中，显示屏组件200采用oled(organiclight-emittingdiode，有机电激光显示)屏用于显示信息，oled屏可以为amoled(activematrixorganiclightemittingdiode，有源矩阵有机发光二极体)屏幕或superamoled(superactivematrixorganiclightemittingdiode，超级主动驱动式有机发光二极体)屏幕或superamoledplus(superactivematrixorganiclightemittingdiodeplus，魔丽屏)屏幕。在控制器的控制下，显示屏组件200能够显示信息且能够为用户提供操作界面。

如图3所示，在一实施例中，电池盖100包括由陶瓷制成的基材110和渗入基材110的涂层。基材110包括外表面111和内表面112，涂层渗入基材110的外表面111的一侧。涂层具有颜色渐变效果，涂层可以包括文字或图案，或者涂层也可以是颜色图案，且具有颜色渐变效果。涂层使得电池盖100具有较好的装饰效果。涂层渗入基材110，使得电池盖100具有陶瓷手感，耐磨性较好。

如图4所示，在一实施例中，提供一种陶瓷结构件的制作方法，包括：

步骤s110，提供陶瓷坯体；

步骤s120，采用染色剂对陶瓷坯体喷墨打印进行染色，在陶瓷坯体上形成具有颜色渐变效果的涂层；

步骤s130，将涂层和陶瓷坯体进行烧结，制得陶瓷结构件。

如图5所示，在一实施例中，将陶瓷粉料与粘接剂混合，进行注射成型或流延成型或干压成型，制得陶瓷生坯。具体的，具体的，根据基材110的陶瓷种类，陶瓷粉料可以包括氧化铝粉末、氧化锆粉末或氮化锆粉末以及相应混合物，且粉末纯度在99.99％以上。粘结剂可以使用石蜡、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。陶瓷粉料的质量百分含量为70％～99％，粘接剂的质量百分含量为1％～30％，具体依据所选择的陶瓷制备工艺为准。

在一实施例中，将陶瓷生坯置于加热器中进行预烧，将加热器以5℃/min的升温速度升温至1100℃～1120℃并保温，制得陶瓷坯体。具体的，将陶瓷生坯放到加热器如加热炉中预烧，在正常无压空气环境下，以5℃/min的速度升温加热器，升温到1100℃～1120℃后保温。保温时间根据陶瓷生坯的制备工艺来决定。采用干压成型工艺制得的陶瓷生坯的粘结剂含量较低，则可保温2h～3h；采用流延成型或注射成型工艺使用的陶瓷生坯的粘结剂含量较高，则可保温5-10h。粘接剂的高分子含量较高，预烧后可使得粘接剂的高分子转化为小分子，降低高分子的含量，形成微孔，用于染色剂渗透染色。所以粘接剂含量高时需要较长的保温时间，粘接剂含量低时需要较少的保温时间。预烧后制得的陶瓷坯体无扭曲变形、无开裂、无异色等问题。

如图6所示，在一实施例中，采用染色剂对陶瓷坯体喷墨打印进行染色，在陶瓷坯体上形成具有颜色渐变效果的涂层。喷墨打印的染色剂的温度为15℃～60℃。如图3所示，染色剂能够渗入陶瓷坯体内，即涂层可渗入陶瓷坯体内，且渗入的深度为0.001mm～0.2mm，陶瓷坯体内的微孔为染色剂提供通道。可以通过调整染色剂的粘稠度和陶瓷坯体内的微孔来管控染色剂的扩展。将陶瓷生坯进行预烧，可调整内部的微孔，然后向陶瓷坯体表面喷墨打印一层具有颜色渐变效果的涂层，涂层渗入陶瓷坯体内且与陶瓷坯体一起烧结形成稳定结合，外表面为陶瓷，手感好且具有较好的渐变色装饰效果。

在一实施例中，染色剂可以为离子溶液，即可溶性染色剂的水溶液，包含去离子水、着色剂、分散剂、络合剂、颜色指示剂、有机溶剂等。着色剂包含铁离子、亚铁离子、铒离子、钴离子、铝离子、镨离子、锰离子、氯离子、硝酸根、柠檬酸根、乙酸根、草酸根、偏钒酸根、高锰酸根、稀土元素离子中的一种或多种，或者包括包裹型油墨。分散剂包括三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸钠、甲基戊醇、纤维素衍生物或非离子型分散剂中的一种或多种。络合剂包括甲酸、乙酸、草酸、醋酸、邻苯二甲酸或水杨酸中一种或多种。颜色指示剂包括甲基紫、孔雀石绿、刚果红或溴甲酚绿钠中的一种或多种。有机溶剂包括乙醇、丙酮、甲苯、二甲苯、异丙醇、松油醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、丁基卡必醇中的一种或者多种。在另一实施例中，染色剂为离子溶液，如蓝色使用co(no3)2和al(no3)3溶液，粉色使用er(no3)3溶液，绿色使用nicl2和al(no3)3溶液，黑色使用fecl3、co(no3)2、cr(no3)3、al(no3)3溶液。染色液浸润到陶瓷坯体中后，再通过高温烧结，生成氧化物从而稳定着色。

在另一实施例中，染色剂也可以使用陶瓷色料即金属氧化物颗粒，金属氧化物可以是钴青(coo·al2o3)、钴蓝(coo·5al2o3)、锌钛黄(2zno·tio2)、孔雀蓝(cozn)o·(cral)2o3、co2o3、cr2o3、ni2o3中的一种或多种。将金属氧化物颗粒通过喷墨打印浸润到陶瓷坯体内，通过与陶瓷坯体一起烧结融入陶瓷坯体。

在一实施例中，采用软件制作涂层的效果图。效果图可以为颜色效果图，也可以为具有画面或字体的图案效果图。在另一实施例中，效果图也可以为纹理，在此不做具体限定。涂层的效果图一般采用photoshop或adobeillustrator(ai)软件或croeldraw软件制作，在另一实施例中，也可采用其他软件制作涂层的效果图。效果图包括多个色块，通过分析单个所述色块中青色墨水(c)、品红墨水(m)和黄色墨水(y)所占的比例，即分析单个色块中cmy参数，以确定陶瓷坯体的特定位置所需的特定颜色墨水的喷墨量。在效果图的颜色渐变区域，通过控制不同颜色墨水的液滴的比例逐渐升高或降低来实现颜色渐进的变化，防止出现颜色的突变。采用高精度的喷墨打印机进行喷墨打印。喷墨打印机包括至少3个喷头，青色墨水、品红墨水、黄色墨水分别对应至少一个喷头。喷头能够在陶瓷坯体的范围内移动，可以理解为，喷头能够按照软件分析效果图后设定的程序进行移动和喷射墨水，在陶瓷坯体上形成涂层。喷头喷射出的液滴的直径不大于20um，在涂层的单个色块中，可以包括一种颜色的墨水，也可以包括多种颜色的墨水，不同颜色的墨水可以叠加形成其他颜色的墨水。喷头根据软件分析效果图后确定的单个色块中的各种颜色墨水的比例进行喷墨，以形成与效果图相同的涂层。

在另一实施例中，为了提高颜色的精细度，墨水还包括黑色墨水、低浓度青色墨水、低浓度红色墨水和低浓度黄色墨水。则需采用包括至少7个喷头的高精度的喷墨打印机，青色墨水、品红墨水、黄色墨水、黑色墨水、低浓度青色墨水、低浓度红色墨水和低浓度黄色墨水分别对应至少一个喷头。喷头能够在陶瓷坯体的表面的范围内移动，可以理解为，喷头能够按照软件分析效果图后设定的程序进行移动和喷射墨水，在陶瓷坯体的表面形成涂层。喷头喷射出的液滴的直径不大于20um，在涂层的单个色块中，可以包括一种颜色的墨水，也可以包括多种颜色的墨水，不同颜色的墨水可以叠加形成其他颜色的墨水。喷头根据软件分析效果图后确定的单个色块中的各种颜色墨水的比例进行喷墨，以形成与效果图相同的涂层。

在一实施例中，将外表面111渗入有涂层的陶瓷坯体放到烧结炉中，在还原或者氧化或者惰性气氛中进行烧结制得带有涂层的基材110。烧结温度为1400℃～1600℃，烧结时间为0.5h～10h。在上述工艺参数下制得的基材110可达到气孔最小、收缩率最大、产品最致密、性能最优良的状态。将基材110进行后处理制得电池盖100。后处理包括将烧结后得到的基材110进行打磨、抛光，并进行cnc加工使得电池盖100符合尺寸要求，并检测电池盖100的表面质量。在另一实施例中，在电池盖100的外表面111通过丝印方式或物理气相沉积方式制备logo，logo可以为文字或图案等，使得电池盖100具有标识。

在另一实施例中，基材110的透光率不小于75％，则涂层也可以通过喷墨打印设置在陶瓷坯体的内表面112，并渗入陶瓷坯体的内表面112，使得烧结后涂层位于基材110的内表面112的一侧，通过高透的基材110折射到基材110的外表面111的一侧，使得用户能够透过基材110看到涂层。则在基材110的制作过程中，为了增加基材110的透光率，可以减少氧化铝粉末的质量百分含量，则能够提高基材110的透光率。再一实施例中，通过减少陶瓷粉料和粘接剂中的杂质，并在注射成型或流延成型或干压成型的过程中减少气孔的数量，则可以增加基材110的透光率。

本申请制得的电池盖100，包括基材110和渗入基材110外表面111的涂层。电池盖100的外表面111即为基材110的外表面111，使得电池盖100具有较好的陶瓷手感，耐磨性较高。涂层渗入基材110的外表面111，在提升电池盖100的美观度的情况下，涂层不易被磨损，也不存在脱落的风险，使得涂层的使用寿命延长。涂层通过软件设计，采用喷墨打印的方式印制在陶瓷坯体，并与陶瓷坯体一起烧结制得电池盖100，比直接喷涂在电池盖100的表面具有更好的外观效果和可设计性，使得电池盖100的涂层与软件设计效果一致，丰富了电池盖100的装饰效果，提高良品率。

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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