[發明專利]一種納米合晶瓷外觀結構件及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201810297980.4
• 申請日: 2018-03-30
• 公開（公告）號: CN108483991A
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發明（設計）人: 周濤
• 申請（專利權）人: 南通通州灣新材料科技有限公司;周濤
• 主分類號: C04B26/10
• 分類號: C04B26/10;C04B20/02;H04M1/02;G04B37/18;G04B37/22;G04G17/08;C04B14/30;C04B14/06
• 代理公司: 北京志霖恒遠知識產權代理事務所(普通合伙) 11435
• 代理人: 郭棟梁

本發明提供一種納米合晶瓷外觀結構件及其制備方法和應用。該結構件包括重量百分比為40％～55％的球形度大于0.8的表面改性類球形納米氧化鋯、重量百分比為5％～30％的球形度大于0.8的表面改性類球形納米氧化硅和重量百分比為30％～40％的聚苯硫醚共混料基體，將類球形粉體與高分子混合基體密煉或擠出后注塑得到該納米合晶瓷外觀結構件，由于類球形納米氧化鋯與氧化硅，納米合晶瓷外觀結構件具有陶瓷的質感和光感，且密度僅為陶瓷的3/5，便于電子產品設計，表面硬度低于陶瓷，利于機加工，大幅降低了制造成本，可以用于手機外殼、手機中框、一體化手機外殼中框、手表后蓋及手表中框等外觀結構件的制備。

技術領域

本發明涉及結構件與其制備技術領域，具體涉及消費電子外殼結構件制備領域，特別涉及納米合晶瓷外觀結構件及其制備方法和應用。

背景技術

隨著手機等消費電子的迅猛發展，消費電子的背板(外殼)等結構件取得了長足的進步，也遇到新的問題。特別是未來5G時代對消費電子背板(外殼)的材質提出了更苛刻的要求。傳統金屬由于其屏蔽效果，對天線設計帶來巨大的挑戰，其將不能用于5G背板(外殼)的制造，而塑料其先天的低強度、不耐磨限制了其在大尺寸屏幕、超薄領域的應用，另外隨著消費審美的提高，傳統單一的金屬外殼和塑料材質的背板(外殼)也將難以打動消費者。

申請號為201510940002.3的專利中報道采用氧化鋯粉體與粘結劑密煉得到喂料后注射成型燒結的方法制備消費類電子領域的手機外殼，該方案利用了ZrO₂陶瓷具有良好的硬度、高耐磨性的特點，但是制備手機外殼也有以下缺點：1)陶瓷的斷裂韌性仍然遠低于金屬和塑料制件，制備的手機背板(外殼)等大尺寸抗沖擊跌落性能不佳，容易破裂；2)ZrO₂陶瓷的密度高達6.1g/cm³，手機(外殼)背板的大尺寸制件質量偏重，不利于消費類電子的輕薄化發展；3)陶瓷外殼色彩單一，若采用在燒制過程中加入少量的著色劑也會惡化制件的力學性能，從而導致陶瓷(外殼)背板顏色單調。

另一方面純的氧化鋯陶瓷莫氏硬度接近于9，僅次于金剛石，導致研磨拋光過程吃刀量低，切削量小，加工難度大，加工耗時長，僅氧化鋯陶瓷后蓋機加工成本占了整個生產成本的2/3，且加工過程容易破碎，良率低。

發明內容

有鑒于此，本發明針對現有技術存在之缺失，其主要目的是提供一種納米合晶瓷外觀結構件。該結構件包括重量百分比為40％～55％的球形度大于0.8的類球形納米氧化鋯、重量百分比為5％～30％的的球形度大于0.8的類球形納米氧化硅和重量百分比為30％～40％的聚苯硫醚高分子共混料基體，其中類球形納米氧化鋯和類球形納米氧化硅均勻分布于聚苯硫醚高分子共混料基體中。

優選的，聚苯硫醚高分子共混料基體中還包括液晶高分子聚合物。

優選的，類球形納米氧化鋯和氧化硅粉表面經過改性處理后被聚苯硫醚和液晶高分子聚合物混合料基體包裹。

優選的，類球形納米氧化鋯球度和類球形納米氧化硅的球度均大于0.85。

優選的，類球形納米氧化鋯球度大于0.9，類球形納米氧化硅的球度大于0.95。

優選的，類球形納米氧化鋯粉和氧化硅的D50為150nm～250nm。

優選的，類球形納米氧化鋯重量百分比為45％～50％，類球形納米氧化硅的重量百分比為10％～25％。

為實現上述目的，本發明公開了一種納米合晶瓷外觀結構件的制備方法，包括以下步驟：

a)使用表面改進劑改性處理類球形納米氧化鋯和類球形納米氧化硅；

b)將步驟a)改性得到的重量百分比為40％～55％的類球形納米氧化鋯、重量百分比為5％～30％的類球形納米氧化硅與重量百分比為30％～40％的聚苯硫醚和液晶高分子聚合物密煉或者擠出得到喂料；