一種氧化鋯陶瓷手機面板及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及手機面板制備領域，具體而言，涉及一種氧化鋯陶瓷手機面板及其制備方法。
【背景技術】
[0002]目前，手機面板的制造普遍采用傳統(tǒng)的注塑工藝，包括手機外殼體注塑、視窗鏡片(或稱顯示屏)、外殼體與鏡片接合三個獨立的制造過程。
[0003]其中，視窗鏡片所用的原料為PC/ABS (聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)以及模內(nèi)轉(zhuǎn)印薄膜，其工藝復雜，成型良品率低，且原料、模具、機臺成本很高。
[0004]另外，對于視窗鏡片，相關技術中也常采用玻璃加工而成，這種玻璃加工視窗鏡片的方式同樣存在加工操作復雜的問題，而且玻璃材質(zhì)的視窗鏡片其在使用時，色彩度、透光性以及觸感差，而且不耐劃刮、易碎；因此很慢滿足應用需求。
[0005]有鑒于此，特提出本發(fā)明。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種氧化鋯陶瓷手機面板，該手機面板具有特定的材質(zhì)組成，其手感光滑度以及色彩度和透光性好，耐磨防滑，且不易碎。
[0007]本發(fā)明的第二目的在于提供一種氧化鋯陶瓷手機面板的制備方法，該方法采用將原料經(jīng)過混料、脫脂等，再通過成型、燒結(jié)等工序得到氧化鋯陶瓷手機面板毛坯，再經(jīng)過研磨等后續(xù)表面處理，得到氧化鋯陶瓷手機面板，整個加工方法操作簡單，可控性強。
[0008]為了實現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，特采用以下技術方案:
[0009]—種氧化鋯陶瓷手機面板，按照重量份數(shù)計，其主要由以下組份制成:
[0010]氧化鋯粉體和穩(wěn)定劑混合物80-99.5份、有機載體0.5-20份；
[0011 ] 其中，在所述氧化鋯粉體和穩(wěn)定劑混合物中，穩(wěn)定劑的摩爾占比為4-6 % (后續(xù)涉及到燒結(jié)過程中，氧化鋯和穩(wěn)定劑會發(fā)生化學反應，所以是用摩爾數(shù)來描述物質(zhì)比例關系的)。
[0012]由氧化鋯粉體為主要成分制成的手機面板，其硬度高，化學性質(zhì)不活潑，且具有耐高溫性、高電阻率、高折射率和低熱膨脹系數(shù)等特性；且由于和穩(wěn)定劑、有機載體配比得當，使得該手機面板具有耐磨性的同時，還具有較好的手感光滑度、透光性以及耐摔性能。
[0013]優(yōu)選的，所述氧化鋯粉體的粒度為I?100 μπι，比表面積為I?40m2/g。更為優(yōu)選的，氧化鋯粉體的純度>98%。具有上述特性的氧化鋯粉體，其使用性能更佳，會賦予手機面板更好的透光率、耐高溫性以及硬度。
[0014]優(yōu)選的，所述穩(wěn)定劑為氧化鎂、氧化鈣、氧化鈰、氧化鈧或氧化釔中的一種或多種。
[0015]優(yōu)選的，以重量百分比計，所述有機載體包括:
[0016]石蠟48-52%、聚乙烯8-10%、無規(guī)聚丙烯7_9%、聚苯乙烯3_5%、聚甲基丙烯酸酯2-4%、乙稀丙烯酸乙酯共聚物23-27%、鄰苯二甲酸二丁酯1-2%。
[0017]更優(yōu)選的，以重量百分比計，所述有機載體包括:
[0018]石蠟50%、聚乙烯9%、無規(guī)聚丙烯8%、聚苯乙烯4%、聚甲基丙烯酸酯3%、乙稀丙烯酸乙酯共聚物25%、鄰苯二甲酸二丁酯1%。
[0019]優(yōu)選的，還包括助燃劑；所述助燃劑為氧化鋁或氟化鈣中的一種或多種；所述助燃劑占所述氧化鋯粉體重量的0.2?3%。
[0020]氧化鋁、氟化鈣具有較好的助燃效果，其與氧化鋯粉體以既定的重量比混配后，非常易于燒結(jié)工序的順利進行。
[0021]本發(fā)明提供了一種氧化鋯陶瓷手機面板的制備方法，包括以下步驟:
[0022]I)、將氧化鋯粉體、穩(wěn)定劑混合，得到初混料；
[0023]2)、將有機載體加入到所述初混料中混合均勻，得到混合料；
[0024]3)、將所述混合料成型，得到面板毛坯；
[0025]4)、將所述面板毛坯進行有機載體脫除后再進行燒結(jié)，得到氧化鋯陶瓷手機面板。
[0026]優(yōu)選的，在步驟I)中，具體包括:將氧化鋯粉體、穩(wěn)定劑和助燃劑按照比例混合，得到初混料。
[0027]優(yōu)選的，在步驟2)中，具體包括:
[0028]將有機載體、重量為所述有機載體0.5-3倍的有機溶劑混合后，在其中加入初混料，于40-260 °C下混料0.5-2小時，得到混合料；其中，所述有機溶劑為航空煤油或汽油中的一種或全部；
[0029]或，
[0030]將有機載體和初混料按比例混合后置于密煉機中，于40_260°C下混料0.5-4小時，得到混合料。
[0031]對于有機載體(或稱為粘接劑)，其與氧化鋯粉體混料的過程中，可優(yōu)選采用上述的兩種形式，一種為加有機溶劑混料，另一種為直接加熱混料。該兩種混料方式使得各組分充分混勻，組份互相嵌合，利于后續(xù)制成的產(chǎn)品具有質(zhì)地均勻的效果。
[0032]混料完成之后，在破碎機中將混合料破碎成小塊，方便后工序使用。
[0033]優(yōu)選的，在成型的過程中，可采用將混合料在真空擠壓機或注射成型機設備中成型兩種方式。
[0034]使用真空擠壓機設備成型時，先將混合料裝入真空擠壓機料筒中；然后抽真空，相對真空度控制在-50到一 1lKPa之間，料筒溫度范圍為30?80°C，抽真空的時間為10?150分鐘；再將混合料預壓，預壓壓力為I?6噸/cm2，保壓時間5?100分鐘，料筒溫度為40?130°C ;最后擠壓成型，擠壓壓力為I?10噸/cm2，擠壓溫度為40?260°C。
[0035]使用注射成型機設備成型時，注射壓力為0.5?5噸/cm2，注射溫度為80?260 °C。注射毛還保壓時間為0.1?60分鐘。
[0036]—般而言，為了滿足大眾化的應用需求，氧化鋯成型毛坯尺寸范圍為:長度0.1?150毫米，寬度0.1?150毫米，厚度0.1?100毫米。
[0037]優(yōu)選的，在步驟4)中，所述有機載體脫除具體包括:
[0038]將面板毛坯放入航空煤油、汽油或無水乙醇中的一種或多種組成的溶劑中，于30?120。。，脫脂10?60小時，得到初脫脂面板毛坯;
[0039]將初脫脂面板毛坯直接放到熱脫脂設備中，于30?500°C，脫脂5?96小時，再將溫度升到700?1100。。，保溫0.5?3小時。
[0040]為了實現(xiàn)脫脂充分的效果，粘接劑(有機載體)的脫除分上述兩步，先在有機溶劑中脫除一部分溶于有機溶劑的粘接劑組份，如石蠟等，然后在加熱設備中脫除剩余的粘接劑組份。
[0041]此外，還可以選擇的有機載體的脫除方式為:在預燒結(jié)設備中脫脂，脫脂溫度在10?550°C，脫脂時間為0.5?18小時，脫脂完成后，直接在該設備中連續(xù)完成預燒結(jié)工序。
[0042]優(yōu)選的，在步驟4)中，所述燒結(jié)具體包括:
[0043]將脫除有機載體后的面板毛坯在有氧氣氛下于1100?1800°C，預燒結(jié)I?6小時；
[0044]將預燒結(jié)后的面板毛坯采用熱壓機、真空燒結(jié)爐、熱等靜壓燒結(jié)爐、熱等靜壓真空燒結(jié)爐中的一種或多種進行燒結(jié)；得到氧化鋯陶瓷手機面板。
[0045]更為優(yōu)選的，使用熱壓機燒結(jié)時，可以直接將混合料放入熱壓機中燒結(jié)成型，也可以將預燒結(jié)好的面板毛坯放入熱壓機中燒結(jié)成型。燒結(jié)溫度1200?1800°C，保壓時間0.5?8小時，燒結(jié)壓力為5?6000兆帕/cm2。
[0046]使用真空燒結(jié)爐燒結(jié)時，將預燒結(jié)好的面板毛坯放入真空燒結(jié)爐燒結(jié)，燒結(jié)溫度1100?1750°C，保溫時間0.5?4小時，相對真空度控制在-50到一 1lKPa之間。
[0047]使用熱等靜壓燒結(jié)爐燒結(jié)時，將預燒結(jié)好的面板毛坯或者是經(jīng)過真空燒結(jié)爐燒結(jié)的面板毛坯放入熱等靜壓燒結(jié)爐中燒結(jié)，燒結(jié)溫度1300?1750°C，保溫時間I?6小時，保壓壓力為5?3000兆帕/cm2。
[0048]使用熱等靜壓真空燒結(jié)爐燒結(jié)時，將預燒結(jié)好的面板毛坯放入熱等靜壓真空燒結(jié)爐燒結(jié)，先在真空狀態(tài)下，在相對真空度控制在-50到一 1lKPa之間，燒結(jié)溫度1200?1700°C下，保溫I?6小時。保溫時間結(jié)束后，通入惰性保護氣體開始加壓燒結(jié)，加壓燒結(jié)溫度1200?1700°C，保壓壓力為5?1000兆帕/cm2，保壓時間I?6小時。
[0049]通過上述燒結(jié)設備燒結(jié)面板毛坯后，可以得到不透明或透明的氧化鋯產(chǎn)品。在加工處理的過程中，使用切片機或激光切割機將燒結(jié)后的氧化鋯產(chǎn)品切割至手機面板技術要求的尺寸，切割后的產(chǎn)品厚度在0.05?2毫米。
[0050]本發(fā)明提供的這種氧化鋯陶瓷手機面板(指手機顯示屏幕中的防護層和手機顯示屏幕的框架)其由氧化鋯粉體和穩(wěn)定劑混合物以及穩(wěn)定劑或助燃劑組成，且在氧化鋯粉體和穩(wěn)定劑混合物中，穩(wěn)定劑的摩爾占比為4-6 %，通過該材質(zhì)的選擇，使得制成的手機面板，其成品出來后手感光滑度更好，用戶體驗度更高，且手機面板更耐磨防劃，不易碎，透光性和色彩度均得到較大的提升。
[0051]本發(fā)明提供的制備方法，該方法采用將原料經(jīng)過混料、脫脂等，再通過成型、燒結(jié)等工序得到氧化鋯陶瓷手機面板毛坯，再經(jīng)過研磨等后續(xù)表面處理，得到氧化鋯陶瓷手機面板，該方法和材質(zhì)的結(jié)合使得制成的手機板面在觸感以及耐磨防滑方面得到很大的提高，而且該方法操作簡單，可控性強。
【附圖說明】
[0052]圖1為本發(fā)明實施例4提供的氧化鋯陶瓷手機面板的制備方法的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0053]下面將結(jié)合實施例對本發(fā)明的實施方案進行詳細描述，但是本領域技術人員將會理解，下列實施例僅用于說明本發(fā)明，而不應視為限制本發(fā)明的范圍。實施例中未注明具體條件者，按照常規(guī)條件或制造商建議的條件進行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可以通過市售購買獲得的常規(guī)產(chǎn)品。
[0054]實施例1
[0055]本發(fā)明提供這種氧化鋯陶瓷手機面板，按照重量份數(shù)計，其主要由以下組份制成:氧化鋯粉體和穩(wěn)定劑混合物80份、有機載體20份；其中，在氧化鋯粉體和穩(wěn)定劑混合物中，穩(wěn)定劑的摩爾占比為5% (穩(wěn)定劑的比例按照混合物總體比例的5% mol添加)。更具體的，氧化鋯粉體的粒度為I?100 μm，比表面積為I?40m2/g ;穩(wěn)定劑為氧化釔。此外，以重量百分比計，有機載體包括:石蠟50%、聚乙烯9%、無規(guī)聚丙烯8%、聚苯乙烯4%、聚甲基丙烯酸酯3 %、乙稀丙烯酸