[發明專利]一種硅化木外觀結構件的制備方法及其手機背板

在審

• 申請號: 201910490179.6
• 申請日: 2019-06-06
• 公開（公告）號: CN110105071A
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 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: C04B35/573
• 分類號: C04B35/573;C04B35/622;C04B35/626
• 代理公司: 北京雙收知識產權代理有限公司 11241
• 代理人: 趙天真

本發明公開了一種硅化木陶瓷外觀結構的制備方法及其手機背板，是通過木材基體吸附正硅酸乙酯和(或)正硅酸丁酯水解得到氧化硅提供硅源，多孔的木材纖維結構在氮氣氣氛下碳化提供碳源，硅源、碳源以及燒結過程的硅粉或一氧化硅在氮氣氣氛沿著木材的自有的纖維結構形狀生長得到碳化硅、氮化硅以及氧化硅等組分的復合硅化木陶瓷外觀結構件，該外觀結構件不僅利用木材纖維特有的顯微組織結構，力學性能優異，且表面具有木質纖維結構樣式，解決氧化鋯陶瓷外殼，結構色彩單一的問題，滿足多樣的消費需求。

技術領域

本發明涉及結構件制備領域，具體涉及消費電子背板結構件制備領域，特別涉及一種硅化木外觀結構件的制備方法及其手機背板。

背景技術

隨著手機等消費電子的迅猛發展，消費電子的外殼(背板)等結構件取得了長足的進步，但也遇到新的問題。特別是未來5G時代對消費電子外殼(背板)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外殼(背板)的制造，而塑料其的低強度、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外殼(背板)也將難以打動消費者。

由于ZrO₂陶瓷和Al₂O₃陶瓷具有高的強韌性、良好抗彎強度，被廣泛的應用于結構陶瓷和功能陶瓷領域。也有報道部分穩定氧化鋯(TZP)可以通過粉末冶金方法，能夠制備手表表殼、耐腐的表件和其它儀器零件。因此近年來，將其應用于手機外殼也越來越多的被研究者所嘗試。例如申請號為201510309285.1的專利中采用了氧化鋯主相中添加氧化鋁、氧化鈦等添加劑采用流延的方式制備手機外殼。但單純的ZrO2陶瓷密度大、制件笨重，原料成本高，導致手機外殼等結構件的成本偏高。

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硅化木陶瓷外觀結構的制備方法，包括以下步驟：

a)木材吸附正硅酸乙酯和(或)正硅酸丁酯溶液中；

b)將經步驟a)處理過的木材中的正硅酸乙酯和(或)正硅酸丁酯水解；

c)經步驟b)處理過的木材在隔氧條件下碳化得到素坯；

d)將素坯與硅粉和(或)一氧化硅在氮氣氣氛條件下燒結得到該陶瓷外觀結構件。

優選的，在步驟a)之前，還包括去除木材中的去除木材中的抽提物、木質素等非纖維結構的化合物，形成多孔結構的木材的步驟1)。

優選的，步驟1)工藝方法為將木材浸泡在20℃～90℃的鹽酸與雙氧水的混合液中。

優選的，步驟1)浸泡工藝方法為加壓浸泡，浸泡壓力為0MPa～2.5MPa。

優選的，步驟a)木材吸附工藝為加壓浸泡在正硅酸乙酯和(或)正硅酸丁酯溶液中，浸泡壓力為0MPa～1MPa。

優選的，步驟b)使用水蒸氣水解，水解溫度為60℃～105℃，水解時間為1h～48h。

優選的，步驟c)碳化隔氧工藝為氮氣氣氛隔氧，為碳化溫度為800℃～1100℃，碳化時間為1h～40h。

優選的，步驟d)中為硅粉與一氧化硅的摩爾比為0.5～3，燒結溫度為1300℃～1550℃，燒結時間1～6h。

優選的，步驟d)中為硅粉與一氧化硅的摩爾比為0.7～1.5，燒結溫度為1350℃～1450℃，燒結時間2～4h。

一種手機背板，在于將木材加工成半合圍結構后，使用上述的的制備方法制備得到。