[发明专利]氧化锆复合材料、陶瓷产品、制备方法、及其应用

说明书

本发明提供一种氧化锆复合材料的制备方法，包括以下步骤：提供具有微孔道结构的陶瓷素坯。将有机物颗粒溶解于溶剂中，并加热，制成有机溶液；所述有机物颗粒包括聚苯硫醚、聚甲基丙烯酸甲酯、聚亚苯基氧化物、聚苯撑醚、或尼龙中的至少一种。将所述陶瓷素坯置于所述有机溶液中进行浸渍处理，将浸渍处理过的陶瓷素坯进行热处理，得到氧化锆复合材料。还提供一种氧化锆复合材料、氧化锆陶瓷产品、以及氧化锆复合材料在电子产品外壳及背板中的应用。本发明提供的该氧化锆复合材料，具有较高的强度和较高的韧性，在不增加氧化锆产品厚度的情况下，提高了综合性能，可满足电子产品轻薄化发展的目标需求，且其制备方法简单、有效。

技术领域

本发明属于陶瓷材料技术领域，特别是涉及一种氧化锆复合材料、陶瓷产品、制备方法、及其应用。

背景技术

氧化锆陶瓷材料，由于具有较高的强韧性、良好的硬度、以及高抗磨性，被广泛应用于结构陶瓷和功能陶瓷领域。相比金属和塑料两种材料，氧化锆陶瓷材料最主要的不足是力学性能较差，尤其是断裂韧性较差，现有技术中的氧化锆陶瓷材料的三点抗弯强度通常不超过1200MPa，断裂韧性则不超过12MPa.m^1/2，导致氧化锆陶瓷材料的抗跌落性能较差。为了达到其它材质同等的抗跌落性能，则只能增大氧化锆陶瓷制品的产品厚度，而氧化锆的密度高达6.1g/cm³，如果增加产品厚度，必然会增加氧化锆陶瓷制品的整体重量，而这与电子产品轻薄化发展的目标不符，无法满足客户对产品的轻薄化需求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，并提供一种氧化锆复合材料、陶瓷产品、制备方法、及其应用，该氧化锆复合材料具有较高的强度和较高的韧性，在不增加氧化锆产品厚度的情况下，提高了综合性能，可满足电子产品轻薄化发展的目标需求，且其制备方法简单、有效。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种氧化锆复合材料的制备方法，包括以下步骤：

提供具有微孔道结构的陶瓷素坯；

将有机物颗粒溶解于溶剂中，并加热，制成有机溶液；所述有机物颗粒包括聚苯硫醚、聚甲基丙烯酸甲酯、聚亚苯基氧化物、聚苯撑醚、或尼龙中的至少一种；

将所述陶瓷素坯置于所述有机溶液中进行浸渍处理，将浸渍处理过的陶瓷素坯进行热处理，得到氧化锆复合材料。

对上述技术方案的进一步改进是：

所述溶剂包括NMP N-甲基-2-吡咯烷酮、α氯萘、或二苯醚中的至少一种。

所述陶瓷素坯由模板法制备，包括以下步骤：

在避光条件下，将聚合物溶解于有机溶剂中，得到混合溶液，其中，所述聚合物与所述有机溶剂的质量比为1：4～6；

在所述混合溶液中分别加入粘结剂和氧化锆陶瓷粉体，混合后放入模具中，以水或汽油为有机溶剂的萃取剂，进行相转化，得到陶瓷生坯；

将所述陶瓷生坯进行干燥、烧结，得到所述陶瓷素坯。

所述混合溶液、粘结剂、及氧化锆陶瓷粉体的质量比为：1：0.012～0.015：0.75～0.80；

和/或，所述聚合物包括聚砜、聚醚砜、醋酸纤维素、或偏氟乙烯中的一种或两种；

所述有机溶剂包括N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、或二甲亚砜中的一种或两种。

所述陶瓷素坯由流延法制备，包括以下步骤：

在避光条件下，将聚合物溶解于有机溶剂中，得到混合溶液，其中，所述聚合物与所述有机溶剂的质量比为1：3～5；