[发明专利]一种蓝宝石手机背板

说明书

本发明提供的一种蓝宝石手机背板，包括背板框以及自下而上依次设置于背板框内的高强度蓝宝石层、石墨烯保护层、玻璃雕刻层，所述石墨烯保护层涂覆于高强度蓝宝石层表面，所述玻璃雕刻层可拆卸设置于背板框内；所述高强度蓝宝石层(2)为高强度蓝宝石晶体材质，所述高强度蓝宝石晶体包括高纯度Al₂O₃、改色组份和改性组份；所述改性组份包括氮化硅或碳化硅以及氧化锆、氧化铈。该蓝宝石手机背板采用蓝宝石晶体制成，其工艺简单，原料来源丰富，色彩丰富，强度高，硬度高，耐磨性好，不易产生划痕；同时石墨烯保护层进一步可对蓝宝石层进行保护；而玻璃雕刻层可拆卸，可根据喜好设置，大大丰富了人们的选择。

技术领域

本发明涉及材料材料领域，特别一种蓝宝石手机背板。

背景技术

目前，智能手机已经成为最重要的信息传播工具。背板作为手机的重要组成部分，其材质要求具备良好的力学性能、导热性和介电性能。随着5G无线通讯技术发展，信号传输进入高频时代，手机天线将会采用阵列形式，要求背板材料具有良好的透波性能，因而背板材料必须具有低反射率、低介电常数、低介电损耗。

目前手机背板材料包括金属、玻璃以及氧化锆陶瓷等，这些材料都有局限性。

金属背板：伴随着手机轻量化的步伐和金属加工工艺的进步，金属材料开始大量应用在了手机上。相比塑料，铝镁合金强度要高上好几倍，散热性能也好很多，随着CNC和压铸技术水平的进步，加工工艺不再成为金属渗透率提升的阻碍。但与塑料相同，镁铝合金硬度较低，不耐划擦和腐蚀，长期使用后机身表面会留下划痕。金属是导体，具有电磁屏蔽的特性，即使通过调整天线的位置可以一定程度上规避这个问题，但还是会造成信号削弱等不良影响，该问题在即将到来的5G通讯时代将会愈发凸显。目前金属机身加工成本较高，主要应用在中高端机型。

玻璃背板：玻璃在手机的应用经历了一段曲折的过程。玻璃属于较早被应用于手机背板的材料，但手机作为使用频率极高的便携式电子设备，在日常使用过程中难免会出现跌落、碰撞、挤压等情况，而传统玻璃材料强度较低，在遇到上述情况时极易造成破碎或裂痕，在手机单价迅速飙升后成为了手机销售的阻碍，迅速被金属取代。经过多年的发展，玻璃性能已经得到了极大的提升，最新的第五代康宁玻璃在1.6米的测试高度跌落，完好率达80％。解决了易碎的问题，玻璃较金属材料的优势开始显现，由于玻璃受热软化的特性，加热易于加工成型，所以成本较金属大幅下降。另外玻璃对信号无屏蔽作用，方便手机设计时天线的布局。

陶瓷背板：出于对外观和质感的不懈追求，部分手机企业开始尝试用新材料制作手机背板，而其中最被看好的就是陶瓷。陶瓷高温烧结过程容易产生形变和裂缝，一旦烧结成型后，其硬度高强度低的特点给后续加工带来了极高的难度。众所周知，陶瓷硬度极高，因此精加工所需CNC工时远多于金属，且加工时容易造成损坏，良品率难以保证。但陶瓷有其他材料难以企及的优势，如耐磨、耐腐蚀、无电磁屏蔽、质感优异等，促使手机品牌厂商为陶瓷背板手机的量产做出不懈努力。

蓝宝石俗称刚玉，具有优良的力学、光学、热学、介电性能，是一种综合性能优良的结构、功能一体化材料。作为背板应用，蓝宝石具有高强度、高硬度、高热导率特性，而且具有优良的透波性能：蓝宝石反射率较低、介电常数适中(9.3-11.5)，介电损耗很低，高频条件下电磁波损耗很小。

直接采用蓝宝石作为手机背板仍有不足。纯的Al₂O₃(蓝宝石主要成分)是无色透明的且断裂强度为450MPa左右，而手机背板需要一定的颜色和较大的断裂强度，纯蓝宝石一般通过在表面进行处理变成复合材料来进行上色和改性，但这样处理会损失背板材料最重要的透波能力。

发明内容

技术问题：为了解决现有技术的缺陷，本发明提供了一种蓝宝石手机背板。