合金陶瓷薄膜的制备方法、移动终端外壳和移动终端的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及终端技术领域，具体而言，涉及一种合金陶瓷薄膜的制备方法、一种移 动终端外壳和一种移动终端。
【背景技术】
[0002] 目前，移动终端的外观件基本上都采用阳极氧化、喷涂、电泳沉积、真空镀膜等表 面处理技术进行表面着色，从而达到装饰功能，但是，当前的表面着色技术要么能耗高要么 环境污染严重，此外，阳极氧化、喷涂、电泳沉积、真空镀膜等表面处理技术都属于表面涂装 技术，预处理工序繁琐，薄膜与基体结合力弱，耐磨性相对较差，且质感非常不好。
[0003] 因此，如何提出一种即能生产出具有良好质感的合金陶瓷薄膜，又能简化预处理 工序及其制备工艺的合金陶瓷薄膜的制备方法成为目前亟待解决的问题。
【发明内容】
[0004] 本发明正是基于上述问题，提出了一种新的技术方案，即能生产出具有良好质感、 综合性能又良好的合金陶瓷薄膜，又能简化预处理工序及其制备工艺。
[0005] 有鉴于此，本发明提出了一种合金陶瓷薄膜的制备方法，包括：在激光光束对合金 板材的表面进行激光镭射工艺处理时，向所述合金板材的表面吹送指定反应气体，以使所 述合金板材的表面形成合金陶瓷薄膜。
[0006] 在该技术方案中，使用激光光束对合金板材的表面直接进行激光镭射工艺处理， 不需要在合金板材的表面覆盖其他反应材料，然后向合金板材的表面吹入指定的反应气 体，使得合金板材的表面形成合金陶瓷薄膜，由于合金板材是由多种金属元素构成的，使用 激光光束对该合金板材进行烧蚀，改变了合金板材表面膜层的成分和微结构，并且同时又 与指定的反应气体发生化学反应，从而在合金板材的表面生成合金陶瓷薄膜。通过该种原 位合成技术，使得生成的合金陶瓷薄膜与合金板材结合力更强，具体地，其之间的结合力超 过了 30MPa，并且通过该种方法形成的合金陶瓷薄膜手感佳，色泽高贵，薄膜硬度高，耐磨性 好，耐腐蚀能力强；此外，由于该种合金陶瓷薄膜的制备方法不需要在合金板材的表面覆盖 其他反应材料，所以有效地减少了环境污染问题，并且这种方法的操作简单，生产效率高， 具体地，生产加工时间不超过阳极氧化工艺的1/5。
[0007] 在上述技术方案中，优选地，所述在激光光束对合金板材的表面进行激光错射工 艺处理时，向所述合金板材的表面吹送指定反应气体，以使所述合金板材的表面形成合金 陶瓷薄膜的具体步骤，包括：在所述激光光束以第一条件对所述合金板材的表面进行激光 错射工艺处理时，向所述合金板材的表面吹送指定反应气体，以使所述合金板材的表面形 成第一合金陶瓷薄膜；在所述激光光束以第二条件对所述第一合金陶瓷薄膜的表面进行激 光镭射工艺时，向所述第一合金陶瓷薄膜的表面吹送所述指定反应气体，以使所述第一合 金陶瓷薄膜的表面形成第二合金陶瓷薄膜；其中，所述第一条件包括第一功率、第一气量及 第一扫描速度，所述第二条件包括第二功率、第二气量及第二扫描速度，且所述第一功率小 于所述第二功率，所述第一气量小于所述第二气量，所述第一扫描速度大于所述第二扫描 速度。
[0008] 在该技术方案中，生成合金陶瓷薄膜的步骤为多步，具体地，激光光束在第一功 率、第一气量及第一扫描速度的条件下，对合金板材的表面进行第一次激光镭射工艺处理， 并同时吹送指定反应气体，使得在合金板材的表面形成第一合金陶瓷薄膜，其中，形成的第 一合金陶瓷薄膜比较粗糙，色泽不是很均匀，所以需要将激光光束调整至第二功率、第二气 量及第二扫描速度条件下，对已经形成的第一合金陶瓷薄膜进行第二次激光镭射工艺处 理，使得形成的第二合金陶瓷薄膜具有高贵的色泽，并且薄膜的硬度高，耐磨性好，耐腐蚀 能力强，其中，第一功率小于第二功率，第一气量小于第二气量，第一扫描速度大于第二扫 描速度，也就是说，在对合金板材的表面进行多步式激光扫描时，先对合金板材进行低功率 低气量快速扫描，然后在进行高功率高气量慢速扫描，从而使得形成的合金陶瓷薄膜具有 不同层次感，并且形成的合金陶瓷薄膜手感佳、色泽高贵、薄膜硬度强、耐磨性好且耐腐蚀 能力强，其中，第一功率、第二功率、第一气量、第二气量、第一扫描速度、第二扫描速度的大 小具体地根据合金板材的种类、气体种类及激光种类等而定。
[0009] 在上述技术方案中，优选地，所述合金板材包括以下之一或其任意组合：钛合金板 材、铝合金板材、镁合金板材、锆合金板材或不锈钢板材。
[0010] 在该技术方案中，合金板材可以由多种金属元素构成的，只要其能在激光作用的 下，与反应气体（如氧气、氮气、乙炔、洁净空气等）发生化学反应生成不同的金属化合物， 具体地，该合金板材可以为钛合金板材、铝合金板材、镁合金板材、锆合金板材、不锈钢板材 的一种或多种，如钛/铝合金、不锈钢/铝合金等。
[0011] 在上述技术方案中，优选地，所述指定反应气体包括以下之一或其任意组合：氧 气、氮气、乙炔或空气；其中，所述指定反应气体的流速范围处于每分钟0. 1毫升至每分钟 1000毫升之间。在该技术方案中，可根据变换指定反应气体，以获得不同颜色的合金陶瓷薄 膜，例如，需要类天空蔚蓝色的合金陶瓷薄膜，则可选择TC4型号的钛合金作为合金板材， 并采用氧气、一定比例的氮气和乙炔的混合气体作为指定反应气体进行原位合成技术，以 形成类天空蔚蓝色的合金陶瓷薄膜，其中指定反应气体可以是多种气体的混合物，也可以 是单一种类的气体，优选地，可在指定反应气体中添加适量具有一定湿度的洁净空气。
[0012] 在上述技术方案中，优选地，所述激光镭射工艺包括脉冲激光，所述脉冲激光的波 长处于10纳米至1650纳米之间。
[0013] 在上述技术方案中，优选地，所述激光镭射工艺的参数还包括：所述激光镭射工艺 还包括：光斑直径、输出功率、脉冲宽度、脉冲频率、激光入射角及扫描速度，其中，所述光斑 直径0. 5毫米至5毫米，输出功率处于0. 1瓦至1000瓦之间，所述脉冲宽度处于0至130纳 秒之间，所述脉冲频率处于5千赫兹至30千赫兹，所述激光入射角处于5度至45度之间， 所述扫描速度处于每秒〇. 1毫米至每秒10毫米之间。
[0014] 在该技术方案中，合金是由多种金属元素构成的，其在激光烧蚀能量作用下，与指 定反应气体（如氧气、氮气、洁净空气等）发生化学反应生成不同的金属化合物，因此基于 光的折射与干涉等原理，为获得更好的表面质感包括颜色和光泽等，可改变激光入射角度 来改变激光等离子体入射方向与合金板材表面的相对角度，进行诱导烧蚀金属元素，以改 变表面膜层的成分和微结构。优选地，激光入射角处于5度至45度之间，此外，可根据合金 陶瓷薄膜的外观要求不同，适当的调节激光的光斑直径，输出功率，以及脉冲宽度和扫描速 度。优选地，光斑直径在0. 5毫米至5毫米，输出功率处于0. 1瓦至1000瓦之间，脉冲宽度 处于0至130纳秒之间，脉冲频率处于5千赫兹至30千赫兹，扫描速度处于每秒0. 1毫米 至每秒10毫米之间，其中，通过合金板材的外观形状与夹持合金板材的夹持器之间的位置 关系对激光入射角进行调节。
[0015] 在上述技术方案中，优选地，所述激光镭射工艺的保护气体为惰性气体。
[0016] 在该技术方案中，在那进行激光镭射工艺时候，若空气湿度较大时，可选择在惰性 气体保护下进行着色，这是由于惰性气体极不易与其它物质发生发应，优选该惰性气体为 氩气。
[0017] 在上述技术方案中，优选地，所述合金陶瓷薄膜的厚度在1微米至20微米的范围 内。
[0018] 在该技术方案中，通过该中方法制作出的合金陶瓷薄膜的厚度在1微米至20微米 之间，其中，合金陶瓷薄膜的具体厚度与合金材质、激光种类、激光镭射工艺的参数等有关。
[0019] 本发明的第二方面提出了一种移动终端外壳，包括使用上述任一实施例所述的合 金陶瓷薄膜的制备方法形成的合金陶瓷薄膜。
[0020] 本发明第二方面实施例提出了一种移动终端外壳，具有本发明第一方面任一实施 例提供的合金陶瓷薄膜的制备方法形成的合金陶瓷薄膜，因此该移动终端外壳具有上述任 一实施例提供的合金陶瓷薄膜的制备方法形成的合金陶瓷薄膜的全部有益效果，在此不再 赘述。
[0021] 本发明的第三方面实施例提出了一种移动终端，包含了上述第二方面实施例所述 的移动终端外壳。
[0022] 本发明第三方面实施例提供的移动终端，具有本发明第二方面实施例提供