[发明专利]一种复合陶瓷盖板及其制造方法

说明书

本发明提供的一种复合陶瓷盖板及其制造方法，其通过陶瓷层的不同厚度弯曲特性，根据电子产品盖板厚度的不同需求，得以对所述陶瓷层和所述热塑层的厚度和组分进行调整，以符合产品的盖板要求，从而通过陶瓷型材料和热塑性材料的复合制备具有陶瓷外表面的盖板，不仅使得盖板的外表面具有陶瓷的质感，还提高盖板的硬度、强度、韧性以及耐磨性，有效满足轻薄型、高质感以及低成本的电子产品盖板需求。

技术领域

本发明涉及盖板领域，具体地说，是一种适用于手机、平板电脑等电子产品外壳的复合陶瓷盖板及其制造方法。

背景技术

随着智能机同质化的问题越来越严重，现今的不少用户将注意力转至机身外观，现有的机身后盖大多采用金属制品和塑料制品，金属制品的颜色较为单一，常见的有金色、银色以及黑色，塑料制品由于其可塑性和低廉的价格广泛应用在手机市场上，尤其是低端机，虽然降低手机的生产成本，但是塑料材质的后盖往往影响用户体验，无法达到较高的品质要求，其硬度和耐磨性较差，容易有刮痕和磨损迹象，也导致机身外观的折旧现象较为严重。

机身后盖材质还可选择陶瓷和玻璃，如果将这四种材质进行对比：在耐磨性方面，陶瓷＞玻璃＞金属＞塑料；在脆性方面，陶瓷在材料改性后塑性显著增强，满足跌落实验，塑料和金属都有较强的塑性，玻璃最差；在刚性方面，陶瓷和玻璃最好，塑形变形小，塑料最差，塑形变形明显；在电磁屏蔽性方面，陶瓷、塑料以及玻璃无影响，可一体成型，而金属有极大影响，上下天线处镶嵌塑料，释放信号，这对无线充电技术的发展造成影响，由于金属有屏蔽作用，不适于后续的无线充电，而塑料太低端，玻璃易碎，不会屏蔽电磁信号的陶瓷后盖无疑是未来适用于无线充电的最佳选择；在着色性能方面，陶瓷和塑料可做多种表面图案，尤其是陶瓷，上色后更显古典美观，品质较高，玻璃较为困难，一般需要贴膜增加纹理，金属制品又容易出现油漆脱落的情况；在感官档次和成本方面，虽然陶瓷的成本最高，但是带来的感官档次也最高，相对地，塑料成本虽然最低，感官档次也最低，且其作为后盖，厚度较厚，一旦将塑料做薄，又会导致其强度不够，更不耐磨。

通过四种材质的全面对比，不难看出，在感官档次、耐磨性以及电磁屏蔽等方面，陶瓷无疑具有更大的优势被选择作为机身后盖，但是由于陶瓷的成本过高，相关制造商只能望而却步，这也是陶瓷后盖无法推广的主要原因之一。由于陶瓷的硬度较高，陶瓷成型加工困难，只能通过金刚石一点点打磨，成型效率低下，在加工成膜曲面时，需要用CNC车床整体切割、打磨加工成所需要的曲面形状，一台CNC每天只能造两片，这种方式效率极低，材料浪费严重，产品合格率低，直接导致陶瓷后盖的制造成本无法降下来。

另一方面，现有的专利也提供了多种手机陶瓷盖板的制备方法，在成型工艺的改进方面，专利201010173564.7“一种彩色氧化锆陶瓷的制备方法”采用干压成型，专利201410036959.0“一种氧化锆陶瓷制备多种颜色手机零件的方法”采用注射成型的方式制备陶瓷手机壳，但是干压成型和注射成型只适合厚度大于1mm的厚件成型，普通的塑料手机壳也仅仅只有0.4mm，这两种方法不适用于实际的陶瓷盖板生产工艺中，对于大尺寸、薄壁件的手机后盖，这两种成型方式都很难避免因成型压力不均而导致材料密度的不均，制件在烧结过程中极易变形、开裂。在陶瓷材质的改进方面，在专利201510309285.1“一种氧化锆陶瓷手机后盖的制备方法”中将一定质量分数的氧化铝、二氧化硅、二氧化钛掺杂到氧化锆粉体中，对陶瓷进行改性，再通过CNC加工，加工过程难度依旧较大，容易出现不可预见的突然性断裂，严重增加生产成本；在专利201610098697.X“用于手机壳的陶瓷基复合材料、一种陶瓷基复合材料手机壳”中将热塑性树脂、分散剂、增塑剂加入氧化锆纳米粉中，通过注射成型的方式制备陶瓷基复合材料的手机壳，并没有解决陶瓷基注射成型的厚度问题。因此，电子产品盖板向轻薄型、高质感、低成本的发展趋势对陶瓷盖板的成型工艺提出更大挑战。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种复合陶瓷盖板及其制造方法，其针对现有技术存在的不足，通过陶瓷型材料和热塑性材料的复合制备具有陶瓷外表面的盖板，不仅使得盖板的外表面具有陶瓷的质感，还提高盖板的硬度、强度、韧性以及耐磨性，从而有效满足轻薄型、高质感以及低成本的电子产品盖板需求。