[發明專利]高韌性無電磁屏蔽陶瓷復合材料的制備方法

有效

• 申請號: 201711009738.4
• 申請日: 2017-10-25
• 公開（公告）號: CN107904473B
• 公開（公告）日: 2020-04-03
• 發明（設計）人: 武建;文峰;汪應山
• 申請（專利權）人: 廣東新秀新材料股份有限公司
• 主分類號: C22C29/12
• 分類號: C22C29/12;C22C1/05;C22C1/10;B22F1/00
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 舒丁

本發明公開了高韌性無電磁屏蔽陶瓷復合材料的制備方法。該方法包括如下步驟：取鋯、鋁、鈦或者鈹中的一種或幾種的粉體；將所述粉體分別置于爐體中，設置爐體溫度接近所述金屬的粉體的熔點，同時通入氧氣，所述粉體在所述爐體中氧化至表面形成氧化物，形成核殼結構的粉體；將所述核殼結構的粉體在室溫下壓制成型，得到樣品生坯；將所述的樣品生坯進行脫脂處理；將脫脂后的所述樣品生坯進行燒結，得到所述的陶瓷。本發明所述高韌性無電磁屏蔽陶瓷復合材料的制備方法，采用特殊的工藝，將金屬包覆于陶瓷材料的氧化物中，然后制備成陶瓷材料，金屬在燒結過程中結構穩定，該陶瓷材料無屏蔽效應，且韌性較高。

技術領域

本發明涉及陶瓷新材料技術領域，具體涉及高韌性無電磁屏蔽陶瓷復合材料的制備方法。

背景技術

隨著5G時代的逐漸臨近，由于電磁屏蔽效應對信號傳輸有影響，傳統的鋁合金等金屬材料制成的手機后蓋將不再適用。近年來，陶瓷材料由于具有耐磨耐劃性好、不具有電磁屏蔽效應、高檔等優點，是一種極具潛力的手機后蓋材料。目前限制陶瓷材料在手機后蓋應用的主要原因是其脆性，即使是韌性最好的氧化鋯陶瓷也不耐摔，很難滿足手機的跌落測試要求。因此，需要對陶瓷材料增韌。

眾所周知，金屬材料的韌性遠遠高于陶瓷材料，如鋁的斷裂韌性為30-50MPa·m^1/2，耐韌性最好的陶瓷穩定氧化鋯的斷裂韌性只有8-10MPa·m^1/2。所以，理論上通過添加少量的的金屬材料(如體積分數10-20％)就可以明顯地提高陶瓷材料的斷裂韌性。如果直接將金屬粉體與陶瓷粉體混合后燒結，則在燒結過程中金屬會發生熔化、團聚、向表面滲出等現象，不僅起不到增韌的效果，還會引起屏蔽效應。

發明內容

基于此，本發明提供高韌性無電磁屏蔽陶瓷復合材料，采用特殊的工藝，將金屬包覆于陶瓷材料的氧化物中，然后制備成陶瓷材料，金屬在燒結過程中結構穩定，該陶瓷材料無屏蔽效應，且韌性較高。

為了實現本發明的目的，本發明采用以下技術方案：

一種高韌性無電磁屏蔽陶瓷復合材料的制備方法，其包括如下步驟：

取鋯、鋁、鈦或者鈹中的一種或幾種的粉體；

將所述粉體分別置于爐體中，設置爐體溫度接近所述金屬的粉體的熔點，同時通入氧氣，所述粉體在所述爐體中氧化至表面形成氧化物，形成核殼結構的粉體；

將所述核殼結構的粉體壓制成型，得到樣品生坯；

將所述樣品生坯進行脫脂處理；

將脫脂后的所述樣品生坯進行燒結，得到所述的陶瓷。

上述的高韌性無電磁屏蔽陶瓷復合材料的制備方法，將金屬包覆于陶瓷氧化材料中，形成核殼結構的粉體，然后再通過模壓、脫脂、燒結等步驟制備成陶瓷材料，在燒結過程中，金屬在燒結過程中結構穩定，不會發生熔化、團聚、向表面滲出等現象，制備成的陶瓷材料韌性較高，且無屏蔽效應。

在其中一些實施例中，所述爐體中通入氧氣與氮氣的混合氣體，氧化時間為2h-8h。

在其中一些實施例中，所述金屬的粉體的體積為1％-50％。

在其中一些實施例中，所述樣品生坯置于放電等離子體燒結爐內，同時通脈沖電流，加壓加溫燒結。等離子體燒結速度快，可以進一步防止少量金屬在燒結過程中擴散出來。

本發明還采用如下的技術方案：

一種高韌性無電磁屏蔽陶瓷復合材料的制備方法，其包括如下步驟：

取鋯、鋁、鈦或者鈹中的一種或幾種的粉體；

將所述粉體分別置于爐體中，設置爐體溫度接近所述金屬的粉體的熔點，同時通入氧氣，所述粉體在所述爐體中氧化至表面形成氧化物，形成核殼結構的粉體；