本發(fā)明涉及移動(dòng)終端外殼加工技術(shù)，特別是涉及一種移動(dòng)終端外殼及其制備方法、移動(dòng)終端。

背景技術(shù)：

氧化鋯材料具有非常優(yōu)異的力學(xué)性能，有著高達(dá)1000MPa的彎曲強(qiáng)度，斷裂韌性高達(dá)10MPa·m^1/2，有陶瓷鋼的美譽(yù)，是一種十分重要的結(jié)構(gòu)陶瓷材料，在工業(yè)機(jī)械中有著較為廣泛的應(yīng)用。氧化鋯材料拋光后具有玉一樣的外觀效果，也日益引起高端飾品材料的重視。然而氧化鋯材料硬度高，強(qiáng)度大，在應(yīng)用于制備結(jié)構(gòu)復(fù)雜的電子設(shè)備外殼時(shí)，導(dǎo)致氧化鋯材料的加工磨削難度大，成品率低，且加工成本高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是：彌補(bǔ)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種移動(dòng)終端外殼及其制備方法、移動(dòng)終端，制得氧化鋯外殼時(shí)成品率高，加工成本低。

本發(fā)明的技術(shù)問(wèn)題通過(guò)以下的技術(shù)方案予以解決：

一種移動(dòng)終端外殼的制備方法，包括以下步驟：S1，配制氧化鋯粉體，所述粉體包括質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4～8％的Y₂O₃，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1～20％的Al₂O₃，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為72～95.9％的ZrO₂；S2，按照質(zhì)量比為(80～95)：(5～20)，將所述氧化鋯粉體與粘結(jié)劑混合均勻，烘干，球磨后得到陶瓷粉末；S3，將所述陶瓷粉末壓制成所需的移動(dòng)終端外殼坯體；S4，將所述外殼坯體從室溫?zé)Y(jié)到800～1000℃的溫度，得到低溫?zé)Y(jié)體；S5，采用切削工藝在所述低溫?zé)Y(jié)體上加工出所需的復(fù)雜結(jié)構(gòu)；S6，將步驟S5處理后的燒結(jié)體從室溫?zé)Y(jié)到1480～1500℃的溫度，制得外殼。

優(yōu)選的技術(shù)方案中，

步驟S1中，所述粉體包括質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5～7％的Y₂O₃，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5～18％的Al₂O₃，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75～90％的ZrO₂。

步驟S1中，所述粉體包括質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4～5％的Y₂O₃，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8～15％的Al₂O₃，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80～88％的ZrO₂。

步驟S4中，將所述外殼坯體從室溫?zé)Y(jié)到850～950℃的溫度。

步驟S1中，配置粒徑在0.2～0.8μm范圍內(nèi)的納米級(jí)的氧化鋯粉體。

步驟S2中，所述氧化鋯粉體與粘結(jié)劑的質(zhì)量比為(85～92)：(8～15)。

步驟S2中，粘結(jié)劑為聚乙烯醇的水溶液；混合均勻后，去除懸濁液，烘干除去水分，碾磨后得到陶瓷粉末。

步驟S5中，采用金剛石刀具進(jìn)行切削加工。

本發(fā)明的技術(shù)問(wèn)題通過(guò)以下進(jìn)一步的技術(shù)方案予以解決：

一種根據(jù)如上所述的制備方法制得的移動(dòng)終端外殼。

一種移動(dòng)終端，所述移動(dòng)終端的外殼為如上所述的移動(dòng)終端外殼。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)對(duì)比的有益效果是：

本發(fā)明的移動(dòng)終端外殼的制備方法，采用一定質(zhì)量的Y₂O₃和Al₂O₃改進(jìn)ZrO₂配制成氧化鋯粉體，將該粉體與粘結(jié)劑壓制成外殼坯體，先經(jīng)低溫?zé)Y(jié)，得到低溫?zé)Y(jié)體的抗彎強(qiáng)度在300～500MPA的范圍內(nèi)。該強(qiáng)度范圍，一方面不至于過(guò)于致密，導(dǎo)致強(qiáng)度較高不便于加工；另一方面，強(qiáng)度足夠硬，也滿足精密加工強(qiáng)度要求。因此，該低溫?zé)Y(jié)體便于經(jīng)切削工藝加工出所需的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，有效降低了形成復(fù)雜結(jié)構(gòu)部分的加工成本。后續(xù)再?gòu)氖覝責(zé)Y(jié)到1480～1500℃，使材料完全致密達(dá)到強(qiáng)度以及尺寸要求。本發(fā)明的制備方法，制得氧化鋯外殼時(shí)，采用低溫?zé)Y(jié)后切削加工再高溫?zé)Y(jié)的工藝，切削加工環(huán)節(jié)成本低，成品率高，可達(dá)98％。制得的陶瓷外殼性能也較優(yōu)異、穩(wěn)定。

【具體實(shí)施方式】

本發(fā)明的構(gòu)思是：移動(dòng)終端的外殼上需加工復(fù)雜的結(jié)構(gòu)才能與移動(dòng)終端的其它組件配合。將氧化鋯陶瓷產(chǎn)品應(yīng)用于制備移動(dòng)終端外殼時(shí)，由于氧化鋯陶瓷產(chǎn)品本身是在高溫情形下燒結(jié)的，致密性高，硬度高，只能采用金剛石磨棒進(jìn)行加工。而要形成復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，則時(shí)間周期長(zhǎng)，導(dǎo)致生產(chǎn)成本急劇上升，不適合價(jià)格相對(duì)低廉的民用級(jí)產(chǎn)品市場(chǎng)。為使氧化鋯陶瓷產(chǎn)品應(yīng)用于移動(dòng)終端，需要降低加工成本，才能廣泛地運(yùn)用。本發(fā)明從制備的整個(gè)工藝過(guò)程出發(fā)，研制出適于低溫?zé)Y(jié)的氧化鋯材料體系，從而先低溫?zé)Y(jié)，制得中間的低溫?zé)Y(jié)體硬度相對(duì)低，氧化鋯材料不完全致密，材料硬度相對(duì)低的情況下又適于精密加工，經(jīng)切削加工出所需的復(fù)雜結(jié)構(gòu)形狀，之后再燒結(jié)到1480-1500℃使材料完全致密符合強(qiáng)度要求并達(dá)到尺寸要求。整個(gè)制備過(guò)程成本低，且可確保成品率。

本具體實(shí)施方式提供一種移動(dòng)終端外殼的制備方法，包括以下步驟：

S1，配制氧化鋯粉體，所述粉體包括質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4～8％的Y₂O₃，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1～20％的Al₂O₃，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為72～95.9％的ZrO₂。

該步驟中，通過(guò)Y₂O₃和Al₂O₃改進(jìn)ZrO₂配制成氧化鋯粉體。通過(guò)添加少量的Y₂O₃，Al₂O₃，可改善氧化鋯陶瓷粉體的低溫?zé)Y(jié)性能，提高后續(xù)低溫?zé)Y(jié)后坯體的強(qiáng)度，同時(shí)后續(xù)第二次燒結(jié)(高溫?zé)Y(jié))時(shí)，高溫?zé)Y(jié)氧化釔可以發(fā)揮穩(wěn)定氧化鋯四方相的作用，氧化鋁則發(fā)揮彌散強(qiáng)化細(xì)化氧化鋯晶粒的作用，最終提高材料的強(qiáng)度及硬度。

優(yōu)選地，制備0.2～0.8μm范圍內(nèi)的納米級(jí)的氧化鋯粉體，從而使后續(xù)制得的移動(dòng)終端的外殼性能較好。

S2，按照質(zhì)量比為(80～95)：(5～20)，將氧化鋯粉體與粘結(jié)劑混合均勻，烘干，球磨后得到陶瓷粉末備用。

該步驟中，將前述配置的氧化鋯粉體與一定質(zhì)量比的粘結(jié)劑混勻后備用。粘結(jié)劑可選用聚乙烯醇的水溶液。混合均勻后，去除懸濁液，烘干除去水分，碾磨后得到陶瓷粉末。

S3，將所述陶瓷粉末壓制成所需的移動(dòng)終端外殼坯體。

該步驟中，通過(guò)壓制成型，將陶瓷粉末壓制成所需的陶瓷移動(dòng)終端殼坯體，例如手機(jī)外殼坯體。壓制后，形成外殼的基本框架結(jié)構(gòu)。至于外殼上的復(fù)雜結(jié)構(gòu)形狀，則在低溫?zé)Y(jié)后通過(guò)切削工藝加工形成。

S4，將所述外殼坯體從室溫?zé)Y(jié)到800～1000℃的溫度，得到低溫?zé)Y(jié)體。

S5，采用切削工藝在所述低溫?zé)Y(jié)體上加工出所需的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。

前述陶瓷外殼坯體經(jīng)800℃-1000℃低溫?zé)Y(jié)后，坯體經(jīng)低溫?zé)Y(jié)后有一定的收縮并達(dá)到一定的強(qiáng)度，抗彎強(qiáng)度在300～500MPA的范圍內(nèi)。該強(qiáng)度范圍，一方面不至于過(guò)于致密，導(dǎo)致強(qiáng)度較高不便于后續(xù)切削加工；另一方面，強(qiáng)度足夠硬，滿足精密加工強(qiáng)度要求，不至于后續(xù)切削加工出現(xiàn)燒結(jié)體破損裂開(kāi)的問(wèn)題。在這些條件下，可在材料硬度相對(duì)低的情況下進(jìn)行精密加工，從而實(shí)現(xiàn)高效低成本地切削加工，加工出外殼的復(fù)雜結(jié)構(gòu)形狀。

優(yōu)選地，步驟S1中，粉體包括質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4～5％的Y₂O₃，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8～15％的Al₂O₃，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80～88％的ZrO₂。該配方的氧化鋯粉體可實(shí)現(xiàn)850～950℃的低溫?zé)Y(jié)溫度，并獲得較適宜的強(qiáng)度，既能便于切削加工，又不至于強(qiáng)度過(guò)低導(dǎo)致切削時(shí)的破裂。

S6，將步驟S5處理后的燒結(jié)體從室溫?zé)Y(jié)到1480～1500℃的溫度，制得外殼。

前述加工出復(fù)雜結(jié)構(gòu)形狀后，該步驟高溫?zé)Y(jié)，燒結(jié)到1480～1500℃，使得外殼燒結(jié)致密，最終產(chǎn)品具有較高的強(qiáng)度。制得的外殼可應(yīng)用于移動(dòng)終端中。

上述先從室溫?zé)Y(jié)到800～1000℃，再加工預(yù)燒結(jié)坯體，然后燒結(jié)到1480～1500℃，經(jīng)過(guò)低溫?zé)Y(jié)氧化鋯材料后再切削加工后，第二次高溫?zé)Y(jié)時(shí)，相對(duì)于傳統(tǒng)一步燒結(jié)到1480～1500℃的氧化鋯材料，其收縮小、變形小，產(chǎn)品燒結(jié)精度高，易于控制產(chǎn)品的尺寸大小，有效降低了加工時(shí)間和加工成本。經(jīng)過(guò)低溫?zé)Y(jié)，精密加工，高溫?zé)Y(jié)的過(guò)程，產(chǎn)品尺寸精度達(dá)到0.1％，產(chǎn)品直接拋光既可實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)。

本具體實(shí)施方式的制備過(guò)程，第一：原料來(lái)源廣，基體原料采用市面上銷售的商業(yè)氧化鋯粉，添加Y₂O₃、Al₂O₃改進(jìn)，無(wú)需擔(dān)心原料的來(lái)源問(wèn)題。第二：成本較低。傳統(tǒng)的氧化鋯復(fù)雜零件加工方法為直接燒結(jié)好材料再通過(guò)金剛石磨棒精加工產(chǎn)品，由于致密氧化鋯材料的硬度高，加工極為困難，以致成本居高不下，難以形成批量生產(chǎn)。而本具體實(shí)施方式中，經(jīng)第一次低溫預(yù)燒，材料實(shí)現(xiàn)一定的收縮，但材料未完全致密，硬度相對(duì)較低，然后再精加工，加工效率大大增加，成本大大降低。精加工后經(jīng)第二次燒結(jié)使得產(chǎn)品具有一定的強(qiáng)度。于此同時(shí)，第二次燒結(jié)產(chǎn)品收縮率小，產(chǎn)品尺寸精度控制良好，產(chǎn)品合格率也大大提高。第三，制得的產(chǎn)品性能無(wú)損，確保了氧化鋯材料制得的殼體的力學(xué)性能。本具體實(shí)施方式兩次燒結(jié)后得到的氧化鋯產(chǎn)品燒結(jié)密度達(dá)到6g/cm³，顯微維氏硬度Hv0.5可達(dá)到1500，三點(diǎn)彎曲強(qiáng)度達(dá)到1200MPa，性能與傳統(tǒng)一次燒結(jié)的產(chǎn)品接近。第四，制造簡(jiǎn)單，適合大批量的商業(yè)化生產(chǎn)。

如下，通過(guò)設(shè)置具體的實(shí)驗(yàn)例，驗(yàn)證制備過(guò)程中的坯體以及制得的產(chǎn)品的性能。

實(shí)驗(yàn)例1

1，配制納米氧化鋯粉體，包括質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4％的Y₂O₃，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5％的Al₂O₃，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為95.5％的ZrO₂。納米氧化鋯粉體粒徑在0.2-0.8μm的范圍內(nèi)。

2，配制粘結(jié)劑，將聚乙烯醇和水按照15：85的比例配制成濃度為15％的粘結(jié)劑。

3，將粘結(jié)劑和氧化鋯粉體按10：90的比例在球磨機(jī)中球磨48小時(shí)，然后噴霧造粒，再經(jīng)模壓成型手機(jī)殼陶瓷坯體。

4，將上述手機(jī)殼的陶瓷坯體經(jīng)850℃低溫?zé)Y(jié)。坯體經(jīng)低溫?zé)Y(jié)后有一定的收縮并達(dá)到一定的強(qiáng)度。經(jīng)測(cè)試，其抗彎強(qiáng)度為380MPA。

5，在此條件下進(jìn)行CNC精密加工，形成殼體產(chǎn)品上的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，之后再燒結(jié)到1480℃～1500℃，制得外殼產(chǎn)品。

上述制備過(guò)程中，低溫?zé)Y(jié)的氧化鋯材料產(chǎn)品硬度為380MPA，硬度相對(duì)較低，便于經(jīng)CNC放大切削加工到所需復(fù)雜結(jié)構(gòu)形狀，降低了切削過(guò)程中金剛石磨棒損耗及時(shí)間成本。經(jīng)測(cè)試，制得的外殼產(chǎn)品的燒結(jié)密度為6.0g/cm³，顯微維氏硬度Hv0.5為1480，三點(diǎn)彎曲強(qiáng)度為1200MPa，性能與傳統(tǒng)一次燒結(jié)的產(chǎn)品接近。

實(shí)驗(yàn)例2

1，配制納米氧化鋯粉體，包括質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5％的Y₂O₃，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1％的Al₂O₃，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為94％的ZrO₂。納米氧化鋯粉體粒徑在0.2-0.8μm的范圍內(nèi)。

2，配制粘結(jié)劑，將聚乙烯醇和水按照10：90的比例配制成濃度為10％的粘結(jié)劑。

3，將粘結(jié)劑和氧化鋯粉體按15∶85的比例在球磨機(jī)中球磨48小時(shí)，然后噴霧造粒，再經(jīng)模壓成型手機(jī)殼陶瓷坯體。

4，將上述手機(jī)殼的陶瓷坯體經(jīng)950℃低溫?zé)Y(jié)。坯體經(jīng)低溫?zé)Y(jié)后有一定的收縮并達(dá)到一定的強(qiáng)度。經(jīng)測(cè)試，其抗彎強(qiáng)度為430MPA。

5，在此條件下進(jìn)行CNC精密加工，形成殼體產(chǎn)品上的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，之后再燒結(jié)到1480℃～1500℃，制得外殼產(chǎn)品。

上述制備過(guò)程中，低溫?zé)Y(jié)的氧化鋯材料產(chǎn)品硬度為430MPA，硬度相對(duì)較低，便于經(jīng)CNC放大切削加工到所需復(fù)雜結(jié)構(gòu)形狀，降低了切削過(guò)程中金剛石磨棒損耗及時(shí)間成本。經(jīng)測(cè)試，制得的外殼產(chǎn)品的燒結(jié)密度為6.01g/cm³，顯微維氏硬度Hv0.5為1490，三點(diǎn)彎曲強(qiáng)度為1200MPa，性能與傳統(tǒng)一次燒結(jié)的產(chǎn)品接近。

實(shí)驗(yàn)例3

1，配制納米氧化鋯粉體，包括質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6％的Y₂O₃，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5％的Al₂O₃，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為92.5％的ZrO₂。納米氧化鋯粉體粒徑在0.2-0.8μm的范圍內(nèi)。

2，配制粘結(jié)劑，將聚乙烯醇和水按照20：80的比例配制成濃度為20％的粘結(jié)劑。

3，將粘結(jié)劑和氧化鋯粉體按8：92的比例在球磨機(jī)中球磨48小時(shí)，然后噴霧造粒，再經(jīng)模壓成型手機(jī)殼陶瓷坯體。

4，將上述手機(jī)殼的陶瓷坯體經(jīng)1000℃低溫?zé)Y(jié)。坯體經(jīng)低溫?zé)Y(jié)后有一定的收縮并達(dá)到一定的強(qiáng)度。經(jīng)測(cè)試，其抗彎強(qiáng)度為480MPA。

5，在此條件下進(jìn)行CNC精密加工，形成殼體產(chǎn)品上的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，之后再燒結(jié)到1480℃～1500℃，制得外殼產(chǎn)品。

上述制備過(guò)程中，低溫?zé)Y(jié)的氧化鋯材料產(chǎn)品硬度為480MPA，硬度相對(duì)較低，便于經(jīng)CNC放大切削加工到所需復(fù)雜結(jié)構(gòu)形狀，降低了切削過(guò)程中金剛石磨棒損耗及時(shí)間成本。經(jīng)測(cè)試，制得的外殼產(chǎn)品的燒結(jié)密度為6.02g/cm³，顯微維氏硬度Hv0.5為1500，三點(diǎn)彎曲強(qiáng)度為1200MPa，性能與傳統(tǒng)一次燒結(jié)的產(chǎn)品接近。

以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下做出若干替代或明顯變型，而且性能或用途相同，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。