一种非晶合金手机保护壳及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及非晶合金的应用技术领域，特别是涉及一种非晶合金手机保护壳及其 制造方法。
【背景技术】
[0002] 目前，智能手机本身的外壳为了外观质感好以及重量轻的目的，常采用铝合金为 材料制作手机外壳。然而，由于铝合金的强度低，使得这类外壳为铝合金材质的手机在使用 的过程中当受力较大时容易发生弯折的现象，从而导致手机损坏。
[0003] 因此，人们通过在手机外壳上套上手机保护壳的方式以对手机进行保护。现有技 术中，手机保护壳的材质多为皮革、硅胶、布料、硬塑、软塑料、绒制、绸制，这类材质的保护 壳存在不耐磨、不耐刮、使用寿命短的缺点，而且，这类材质的保护壳并不能够避免手机在 受力较大时发生弯折的情况发生，即，现有技术的这类材质的保护壳不能够针对手机本身 强度不足的问题起到补强作用。
[0004] 另外，也出现不锈钢、钛合金材质的手机保护壳，虽然不锈钢或钛合金材质的手机 保护壳较上述皮革、硅胶、布料、硬塑、软塑料、绒制或绸制材质的手机保护壳的强度、耐磨 耐刮性能有所提高，但是，不锈钢或钛合金材质的手机保护壳仍然存在强度、硬度、弹性限 度、耐磨性能、耐刮性能、耐腐蚀性能不好的缺点，而且，更关键的是，不锈钢或钛合金材质 的手机保护壳仍然不能够避免手机在受力较大时发生弯折的情况发生，即将手机套上不锈 钢或钛合金材质的手机保护壳后，手机在受力较大时仍然容易发生弯折的现象。
[0005] 现有技术中的不锈钢或钛合金材质的手机保护壳，多存在镍释放量大的问题。镍 是一种容易导致接触性过敏的元素。镍元素通过一些含镍材料的释放并长期与皮肤接触后 会被皮肤吸收，从而对部分个体导致过敏；进一步暴露在可溶性镍盐中会导致国民性接触 性过敏。据统计，20%的人对镍有很明显的过敏反应症状。如利用不锈钢或钛合金材质制造 的手机保护壳，常会释放镍，且镍释放量较大，容易使手机使用者造成皮肤过敏。
[0006] 另外，现有技术中的不锈钢或钛合金材质的手机保护壳，由于部分含有带毒性的 铍元素，在长期使用的过程中会释放出带毒性的铍而渗透到手机使用者的皮肤中，从而对 人体健康不利。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的之一在于针对现有技术中的不足之处而提供一种非晶合金手机保 护壳，该非晶合金手机保护壳具有高强度、高硬度、高弹性、耐磨、耐刮、耐腐蚀、美观、使用 寿命长且能够避免手机在受力较大时发生弯折现象的优点。
[0008] 本发明的目的之二在于针对现有技术中的不足之处而提供一种非晶合金手机保 护壳的制造方法，该制造方法制得的非晶合金手机保护壳具有高强度、高硬度、高弹性、耐 磨、耐刮、耐腐蚀、使用寿命长且能够避免手机在受力较大时发生弯折现象的优点。
[0009] 为达到上述目的之一，本发明通过以下技术方案来实现。
[0010] 提供一种非晶合金手机保护壳，所述手机保护壳是采用锆基非晶合金、铜基非晶 合金、钛基非晶合金、镍基非晶合金、钯基非晶合金或铁基非晶合金而制造的非晶合金手机 保护壳； 所述锆基非晶合金包括 Zr-Cu-(Ni/Co)-Al + (Nb/Ti/Sn)系合金、Zr-Cu-Ni-Co-Al + (Nb/Ti/Sn)系合金；所述铜基非晶合金包括Cu-Ti-Zr-(Ni/Co) + (Sn/Nb)系合金、 Cu-Ti-Zr-Ni-Co + (Sn/Nb)系合金。
[0011] 所述非晶合金手机保护壳的维氏硬度为400~600,降伏强度为1000MPa~3000MPa， 弹性限度为1. 7%~3%，镍释放量为0mg/cm2/week~0· 015mg/cm2/week，抗腐蚀性为经受500小 时~2000小时的盐雾测试后其表面仍然良好无腐蚀。
[0012] 优选的，所述非晶合金手机保护壳为一体成型或者由至少两段边框通过连接而围 成的框体； 所述一体成型的框体采用所述锆基非晶合金、所述铜基非晶合金、所述钛基非晶合金、 所述镍基非晶合金、所述钯基非晶合金或所述铁基非晶合金制成； 或，至少一段所述边框采用所述锆基非晶合金、所述铜基非晶合金、所述钛基非晶合 金、所述镍基非晶合金、所述钯基非晶合金或所述铁基非晶合金制成。
[0013] 优选的，所述非晶合金手机保护壳包括一体成型或者由至少两段边框通过连接而 围成的框体，以及与所述框体接合的背板； 所述框体和/或所述背板采用所述锆基非晶合金、所述铜基非晶合金、所述钛基非晶 合金、所述镍基非晶合金、所述钯基非晶合金或所述铁基非晶合金制成。
[0014] 优选的，所述非晶合金手机保护壳为由两长边框和两短边框通过连接而围成的框 体； 所述两长边框采用所述锆基非晶合金、所述铜基非晶合金、所述钛基非晶合金、所述镍 基非晶合金、所述钯基非晶合金或所述铁基非晶合金制成；所述两短边框采用不锈钢、铝合 金或塑料制成； 或，所述两短边框采用所述锆基非晶合金、所述铜基非晶合金、所述钛基非晶合金、所 述镍基非晶合金、所述钯基非晶合金或所述铁基非晶合金制成；所述两长边框采用不锈钢、 铝合金或塑料制成。
[0015] 为达到上述目的之二，本发明通过以下技术方案来实现。
[0016] 提供一种非晶合金手机保护壳的制造方法，在真空状态或惰性气氛的保护下，利 用锆基非晶合金、铜基非晶合金、钛基非晶合金、镍基非晶合金、钯基非晶合金或铁基非晶 合金的合金锭通过甩带法、吸铸法、快速放电成型法、连续铸造法、压铸成型法或者热塑成 型法制备非晶合金手机保护壳。
[0017] 优选的，在真空状态或惰性气氛的保护下，利用锆基非晶合金、铜基非晶合金、钛 基非晶合金、镍基非晶合金、钯基非晶合金或铁基非晶合金的合金锭通过压铸成型法制备 非晶合金手机保护壳，包括如下步骤： 步骤一，投料：将锆基非晶合金、铜基非晶合金、钛基非晶合金、镍基非晶合金、钯基非 晶合金或铁基非晶合金的合金锭放入立式或卧式压铸机的供料装置，并由所述供料装置投 入到立式或卧式压铸机的熔融装置中； 步骤二，熔融：利用感应加热或电阻丝加热的方式将所述合金锭熔融并形成熔汤，所述 熔汤的温度为900°C ~1200°C ; 步骤三，倒汤：将步骤二得到的熔汤倒入手机保护壳的边框模具、框体模具或背板模 具的浇口套中，然后以冲头将熔汤注入手机保护壳的边框模具、框体模具或背板模具中；其 中，冲头的速度为〇. I m/s ~5 m/s ;手机保护壳的边框模具、框体模具或背板模具的温度为 200 〇C -250 0C ； 步骤四，冷却：对步骤三中注入了熔汤的手机保护壳的边框模具、框体模具或背板模具 进行冷却成型；冷却速度为l〇°K/s ~106K/s ;冷却时间为15秒~30秒； 步骤五，产品取出：利用产品取出装置接住由手机保护壳的边框模具、框体模具或背板 模具顶出的手机保护壳的非晶合金边框或非晶合金框体或非晶合金背板后再输送到产品 出口，得到手机保护壳的非晶合金边框或非晶合金框体或非晶合金背板； 步骤六，制得手机保护壳：所述手机保护壳的非晶合金框体即为手机保护壳；或，所述 手机保护壳的非晶合金框体与所述手机保护壳的非晶合金背板接合后组成手机保护壳； 或，所述手机保护壳的非晶合金边框组合成手机保护壳的框体后，即为手机保护壳；或，所 述手机保护壳的非晶合金边框组合成手机保护壳的框体后，所述手机保护壳的框体与所述 手机保护壳的非晶合金背板接合会组成手机保护壳。
[0018] 上述技术方案中，所述步骤三的倒汤过程中，利用喷枪向所述边框模具、所述框体 模具或所述背板模具表面喷射惰性气氛以达到清洁所述边框模具、所述框体模具或所述背 板模具表面的熔汤碎屑的目的。
[0019] 上述技术方案中，所述步骤五和所述步骤六之间，还包括步骤A :将步骤五得到的 非晶合金边框或非晶合金框体或非晶合金背板进行切割浇铸口和溢流口。
[0020] 上述技术方案中，所述步骤A后，还包括步骤B :对步骤A中完成了切割浇铸口和 溢流口的非晶合金边框或非晶合金框体或非晶合金背板进行去毛刺处理和/或机加工处 理； 或，对步骤A中完成了切割浇铸口和溢流口的非晶合金边框或非晶合金框体或非晶合 金背板进行热塑成型（TPF)以达到结构、精度和表面品质的要求； 或，对步骤A中完成了切割浇铸口和溢流口的非晶合金边框或非晶合金框体或非晶合 金背板进行快速放电成型（RDF)以达到结构、精度和表面品质的要求； 或，对步骤A中完成了切割浇铸口和溢流口的非晶合金边框或非晶合金框体或非晶合 金背板进行机加工以达到结构和精度的要求，然后进行热塑成型（TPF)以达到结构、精度和 表面品质的要求； 或，对步骤A中完成了切割浇铸口和溢流口的非晶合金边框或非晶合金框体或非晶合 金背板进行机加工以达到结构和精度的要求，然后进行快速放电成型（RDF)以达到结构、精 度和表面品质的要求； 或，对步骤A中完成了切割浇铸口和溢流口的非晶合金边框或非晶合金框体或非晶 合金背板进行机加工以达到结构和精度的要求，然后进行热塑成型（TPF)和快速放电成型 (RDF)以达到结构、精度和表面品质的要求。
[0021 ] 上述技术方案中，完成步骤六后，还包括步骤七，对步骤六制得手机保护壳进行滚 筒研磨和/或磁力研磨和/或抛光处理和/或拉丝处理和/或喷砂处理和/或PVD处理和 /或喷涂处理。
[0022] 本发明的有益效果： (1)本发明提供的一种非晶合金手机保护壳，由于是采用锆基非晶合金、铜基非晶合 金、钛基非晶合金、镍基非晶合金、钯基非晶合金或铁基非晶合金而制造的非晶合金手机保 护壳，使得所制造的非晶合金手机保护壳具有高强度、高硬度、高弹性、耐磨、耐刮、耐腐蚀、 美观、使用寿命长且能够避免手机在受力较大时发生弯折现象的优点，从而能够针对手机 本身强度不足的问题起到很好的补强作用。其中，该非晶合金手机保护壳的维氏硬度为 400~600,降伏强度为1000MPa~3000MPa，弹性限度为1. 7%~3%，抗腐蚀性为经受500小时 ~2000小时的盐雾测试后其表面仍然良好无腐蚀。
[0023] (2)本发明提供的一种非晶合金手机保护壳，由于采用不含或只含极少量镍元素 锆基非晶合金、铜基非晶合金、钛基非晶合金、镍基非晶合金、钯基非晶合金或铁基非晶合 金制造非晶合金手机保护壳，同时由于本发明通过甩带法、吸铸法、快速放电成型法、连续 铸造法、压铸成型法或者热塑成型法制备非晶合金手机保护壳，使得所制造的非晶合金手 机保护壳的镍释放量为0mg/cm 2/week~0· 015mg/cm2/week，即无镍释放或镍释放量极小，当 镍释放量为〇. 〇15mg/cm2/week，该镍释放量相当于利用不锈钢制备的手机保护壳的镍释放 量的1/10 ;而且，镍释放量为0. 〇15mg/cm2/week以下，能够使得使用者即使长时间接触该 非晶合金手机保护壳而不发生镍过敏反应。
[0024] (3)本发明提供的一种非晶合金手机保护壳，所采用的锆基非晶合金、铜基非晶合 金、钛基非晶合金、镍基非晶合金、钯基非晶合金或铁基非晶合金由于均不含有铍元素，因 此，所制造的非晶合金手机保护壳在长期使用的过程中均不会释放出铍，从而能够避免铍 的毒性对皮肤的影响。
[0025] (4)本发明提供的一种非晶合金手机保护壳的制造方法，由于利用压铸成型法来 成型非晶合金手机保护壳，因此，能够成型精密的结构，并能够避免大量的后续机械加工工 序(例如CNC加工、放电加工)，从而使得本发明能够以相对低的成本成型出精密且高质量的 非晶合金手机保护壳，即该非晶合金手机保护壳的制造方法具有机械加工量小、加工时间 短、生产效率高且生产成本低的优点。
[0026] (5)本发明提供的一种非晶合金手机保护壳的制造方法，利用锆基非晶合金、铜 基非晶合金、钛基非晶合金、镍基非晶合金、钯基非晶合金或铁基非晶合金的合金锭通过压 铸成型法制备非晶合金手机保护壳，具有压铸净成型的优点；且在真空压铸成型或在惰性 气氛保护下的压铸成型的过程中，由于锆基非晶合金、铜基非晶合金、钛基非晶合金、镍基 非晶合金、钯基非晶合金或铁基非晶合金不存在液态转固态的相变阶段，因此，锆基非晶合 金、铜基非晶合金、钛基非晶合金、镍基非晶合金、钯基非晶合金或铁基非晶合金的缩水率 非常低(缩水率仅有〇. 17%左右)，因此，能够利用锆基非