石材外壳及其制造方法
【专利摘要】本发明提供一种石材外壳，该石材外壳的材质为铁丸石，该铁丸石的主要成分为石英、粘土矿及含铁钙聚合体，所述粘土矿中含有Zn元素、Al2O3、CaO、MgO、Ba2O3、SiO2及TiO2，所述含铁钙聚合体中含有Fe2O3、Fe4O3、CaCO3及CaSiO4，该石材外壳采用铁丸石粉末为原料以注塑成型的方式制成。本发明还提供一种石材外壳的制造方法。
【专利说明】石材外壳及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种石材外壳及其制造方法。
【背景技术】
[0002]现有的电子产品壳体的材质主要为金属、塑料及玻璃。但，由于金属壳体易于被腐蚀性介质腐蚀，使金属壳体表面的装饰性膜层发生脱落，严重影响其外观；塑料基体的抗老化性能较差；而玻璃壳体易碎且难以形成复杂的三维结构。此外，上述三种材质的壳体均不具有如玉石般温润、细腻的手感。
【发明内容】
[0003]有鉴于此，提供一种具有良好的抗老化性、耐腐蚀性及硬度的石材外壳。
[0004]另，还提供一种上述石材外壳的制造方法。[0005]一种石材外壳，该石材外壳的材质为铁丸石，该铁丸石的主要成分为石英、粘土矿及含铁钙聚合体，所述粘土矿中含有Zn元素、A1203、CaO、MgO、Ba203、SiO2及TiO2，所述含铁钙聚合体中含有Fe203、Fe403> CaCO3及CaSiO4,该石材外壳采用铁丸石粉末为原料以注塑成型的方式制成。
[0006]一种石材外壳的制造方法，其包括如下步骤:
[0007]提供一铁丸石粉末，该铁丸石粉末的主要成分为石英、粘土矿及含铁钙聚合体，所述粘土矿中含有Zn元素、A1203、CaO、MgO、Ba203、SiO2及TiO2，所述含铁钙聚合体中含有Fe2O3、Fe4O3、CaCO3 及 CaSiO4 ；
[0008]将铁丸石粉末、胶粘剂及增塑剂混合，经混料机造料制得注塑料，该胶粘剂为聚乙烯及聚丙烯的混合物，增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯；
[0009]采用所述注塑料进行注塑成型，成型一坯体；
[0010]对所述坯体进行脱脂处理；
[0011]对坯体进行烧结处理，制得石材外壳。
[0012]本发明采用铁丸石粉末为原料经注塑成型制造所述石材外壳，使所述石材外壳具有温润、细腻的手感，同时具有良好的耐腐蚀性及抗老化性能。
【具体实施方式】
[0013]本发明一较佳实施例的石材外壳可以是手机、PDA、笔记本电脑、MP3、MP4、GPS导航仪、蓝牙耳机、数码相机及音箱等产品的外壳。
[0014]该石材外壳的材质为铁丸石。该铁丸石的主要成分为石英(SiO2)、粘土矿及含铁钙聚合体。此外，铁丸石还含有少量的碳化物、氧化镍及氧化铅等杂质。该铁丸石中，石英的质量百分含量为51~62%、粘土矿的质量百分含量为27~34%、含铁钙聚合体的质量百分含量为8~10%、及所述杂质的质量百分含量为:3~5%。所述粘土矿为高岭石、蒙脱石、方解石、云母及伊利石等。该粘土矿中含有Zn元素及A1203、CaO、MgO、Ba2O3> Si02、TiO2等氧化物。所述含铁钙聚合体中含有Fe203、Fe4O3^ CaCO3及CaSi04。
[0015]本发明一较佳实施例的石材外壳的制造方法，主要包括如下步骤:
[0016](I)提供铁丸石粉末。
[0017]所述铁丸石粉末的粒径为0.4^0.1mm。该铁丸石的主要成分为石英(SiO2)、粘土矿及含铁钙聚合体。此外，铁丸石还含有少量的碳化物、氧化镍及氧化铅等杂质。该铁丸石中，石英的质量百分含量为51飞2%、粘土矿的质量百分含量为27~34%、含铁钙聚合体的质量百分含量为8~10%、及所述杂质的质量百分含量为:1~5%。所述粘土矿为高岭石、蒙脱石、方解石、云母及伊利石等。该粘土矿中含有Zn元素及A1203、CaO、MgO、Ba2O3> Si02、TiO2等氧化物。所述含铁钙聚合体中含有Fe203、Fe403、CaCO3及CaSi04。
[0018] (2)制造注塑料。
[0019]将铁丸石粉末、胶粘剂及增塑剂以(42~47): (35~50): (3~8)的体积比配制并置于混料机内，之后在14(Tl80°C的温度下混合6(Tl50min，制得注塑料。该胶粘剂为聚乙烯(PE)及聚丙烯(PP)的混合物。增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯(DBP)。所述注塑料为柱状体，长为4~7mm,直径为2~3mm。
[0020](3)采用所述注塑料进行注塑成型，成型一坯体。
[0021]所述注塑成型的压力为12(Tl80MPa，注射温度为15(Tl70°C，模具温度为4(T60°C;之后，进行保压处理形成一坯体，保压压力为20(T300MPa，保压时间为2(T50min。
[0022](4)对所述坯体进行脱脂处理。
[0023]将所述坯体置于一脱脂炉中，将脱脂炉内的温度以25~37°C /h的升温速率由室温升至150°C;再以3.8飞.30C /h的升温速率升至400°C;之后，以6.6^10°C /h的升温速率升至500°C ;最后，以29.2^500C /h的升温速率升至850°C。所述脱脂处理用以脱除坯体中的增塑剂及粘结剂。脱脂处理后，将所述坯体自然冷却至室温。
[0024](5)对坯体进行烧结处理。
[0025]将脱脂后的坯体置于一烧结炉中，将烧结炉内的温度经梯度升温至1250°C，具体操作及工艺参数如下:先以4~6°C /min的升温速率由室温升至600°C ;再以2~4°C /min的升温速率升至800°C ;最后，以0.8^1.20C /min的升温速率升至1250°C，并在该温度下保温时间为9(Tl50min。之后，再对所述坯体进行降温处理，具体操作及工艺参数如下:先以
3.7~5V Mn的降温速率将烧结炉内的温度降至800°C，再以3.7~5V /min的降温速率将烧结炉内的温度降至室温。
[0026](6)采用CNC铣削或激光切割处理，将坯体加工成预定尺寸的石材壳体。
[0027](7)对石材壳体研磨或抛光处理。
[0028]所述研磨或抛光处理用以提高石材壳体表面的平整度。
[0029](8)清洗所述石材壳体。
[0030]所述清洗处理包括如下步骤:先采用pH值为5的弱酸溶液清洗5~15分钟，去除坯体表面的碱性杂质；再采用PH值为9的弱碱溶液清洗5~15分钟，去除坯体表面的酸性杂质；之后，采用10wt%的乙醇或丙酮清洗5~15分钟，去除坯体表面的有机杂质，纯水清洗5分钟；最后，将坯体置于6(T80°C温度下干燥4(T80min。本实施例中，所述弱酸溶液为盐酸溶液，所述碱性溶液为氢氧化钠溶液。
[0031]本发明采用铁丸石粉末为原料经注塑成型制造所述石材外壳，使所述石材外壳具有温润、细腻的手感，同时具有良好的耐腐蚀性及抗老化性能。另外，采用该铁丸石粉末添加胶粘剂及增塑剂进行注塑成型该石材外壳，相较于现有单纯的机械磨削制程，效率高，成本低，且较容易获得三维结 构的石材外壳。
【权利要求】
1.一种石材外壳,其特征在于:该石材外壳的材质为铁丸石，该铁丸石的主要成分为石英、粘土矿及含铁钙聚合体，所述粘土矿中含有Zn元素、A1203、CaO、MgO、Ba203、SiO2及TiO2,所述含铁钙聚合体中含有Fe203、Fe403、CaC03及CaSiO4,该石材外壳采用铁丸石粉末为原料以注塑成型的方式制成。
2.如权利要求1所述的石材外壳，其特征在于:该铁丸石中，石英的质量百分含量为51~62%、粘土矿的质量百分含量为27~34%、含铁钙聚合体的质量百分含量为8~10%。
3.如权利要求1所述的石材外壳，其特征在于:该粘土矿为高岭石、蒙脱石、方解石、云母及伊利石。
4.一种石材外壳的制造方法，其包括如下步骤: 提供一铁丸石粉末，该铁丸石粉末的主要成分为石英、粘土矿及含铁钙聚合体，所述粘土矿中含有Zn元素、A1203、CaO、MgO、Ba2O3> SiO2及TiO2，所述含铁钙聚合体中含有Fe203、Fe403、CaCO3 及 CaSiO4 ； 将铁丸石粉末、胶粘剂及增塑剂混合，经混料机造料制得注塑料，该胶粘剂为聚乙烯及聚丙烯的混合物，增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯； 采用所述注塑料进行注塑成型，成型一坯体； 对所述坯体进行脱脂处理； 对坯体进行烧结处理，制得石材外壳。
5.如权利要求4所述的石材外壳的制造方法，其特征在于:所述脱脂处理的方法为:先将脱脂炉内的温度以25~37°C /h的升温速率由室温升至150°C ;再以3.8~6.3°C /h的升温速率升至400°C ;之后，以6.6^10°C /h的升温速率升至500°C ;最后，以29.2^50°C /h的升温速率升至850°C。
6.如权利要求4所述的石材外壳的制造方法，其特征在于:该烧结处理包括如下步骤:先将坯体置于一烧结炉中；再将该烧结炉内的温度升温至1250°C;之后，对该烧结炉进行降温处理。
7.如权利要求6所述的石材外壳的制造方法，其特征在于:该烧结过程中通过如下方法将烧结炉内的升温至1250°C:先以4~6°C /min的升温速率由室温升至600°C;再以2~4°C /min的升温速率升至800°C ;最后，以0.8~1.2V /min的升温速率升至1250°C，并在该温度下保温时间为90~l50min。
8.如权利要求6所述的石材外壳的制造方法，其特征在于:所述降温处理的方法为:先以3.7~5℃ /min的降温速率将烧结炉内的温度降至800°C，再以3.7~5°C /min的降温速率将烧结炉内的温度降至室温。
9.如权利要求4所述的石材外壳的制造方法，其特征在于:采用所述注塑料进行注塑成型的压力为120~l80MPa，注射温度为150~l70°C，模具温度为40~60°C。
10.如权利要求4所述的石材外壳的制造方法，其特征在于:注塑料通过如下方法制得:将铁丸石粉末、胶粘剂及增塑剂以(42~47): (35~50): (3~8)的体积比置于混料机内，并在140~l80°C的温度下混合60~l50min。
【文档编号】C04B14/04GK103896516SQ201210590270
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2012年12月29日 优先权日:2012年12月29日
【发明者】王仁博 申请人:深圳富泰宏精密工业有限公司