一种陶瓷手机后盖的生产系统的制作方法

本实用新型涉及手机后盖领域，特别涉及一种陶瓷手机后盖的生产系统。

背景技术：

氧化锆陶瓷具有高强、高硬、耐高温、耐腐蚀、耐氧化等一系列优异的性能，尤其是具有较高的抗弯强度和断裂韧性，用作手机外壳得到越来越多消费者的青睐，但用于手机后盖领域，陶瓷材料本征的脆性还是限制了其使用中的安全性和可靠性。陶瓷材料晶粒尺寸达到纳米级时往往会带来一系列突破性的改变，如超塑性、延展性、高强度等，要控制陶瓷的晶粒尺寸就必须在陶瓷烧结过程中快速达到致密化，使陶瓷在致密前晶粒来不及长大。

对比文件1公布了一种氧化锆陶瓷手机外壳的生产方法，申请号为201510399285。该专利通过流延成型制备流延膜，然后在通过叠层、排胶烧结，CNC、研磨抛光工艺制备陶瓷手机外壳，但该工艺生产周期长，成型3D等复杂形状时后端加工成本高。另外常压烧结过程时间较长，烧结温度过高，导致晶粒容易长大，最终陶瓷的断裂韧性降低。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种陶瓷手机后盖的生产系统，所述生产系统可以快速、高效的制备高强度、高韧性、高硬度的陶瓷手机后盖。

为达到上述技术效果，本实用新型提供了一种陶瓷手机后盖的生产系统，包括：

用于添加生产原料的加料器；

设于加料器的下方，用于将生产原料进行混合处理的混料机；

与混料机相连接，用于将混合后的生产原料进行干燥处理的干燥机；

与干燥机相连接，用于将干燥后的生产原料进行放电等离子体烧结的SPS放电等离子烧结炉；

与SPS放电等离子烧结炉相连接，用于将烧结后的陶瓷体进行外形加工的外形加工设备。

作为上述方案的改进，所述SPS放电等离子烧结炉的烧结气氛为真空，烧结温度为1150℃-1350℃，压力为40-60MPa。

作为上述方案的改进，所述加料器包括：

用于添加氧化锆粉体的氧化锆添加单元；

用于添加氧化铝粉体的氧化铝添加单元；

用于添加氧化钇的氧化钇添加单元；

用于添加分散剂的分散剂添加单元；

用于添加无水乙醇的无水乙醇添加单元。

作为上述方案的改进，所述外形加工设备为数控机床。

作为上述方案的改进，所述混料机为球磨机。

作为上述方案的改进，所述球磨机的球磨介质选用氧化锆球珠。

作为上述方案的改进，所述干燥机为喷雾干燥机。

作为上述方案的改进，还包括用于将陶瓷手机后盖进行粗磨处理的粗磨设备以及用于将陶瓷手机后盖进行精磨处理的精磨设备，所述外形加工设备、粗磨设备和精磨设备依次相连接。

作为上述方案的改进，还包括用于将陶瓷手机后盖进行抛光处理的抛光设备。

实施本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型提供一种利用SPS制备陶瓷手机后盖的生产系统，包括加料器、混料机、干燥机、SPS放电等离子烧结炉和外形加工设备。本实用新型利用SPS放电等离子烧结炉进行SPS烧结，具有下述优点：1、烧结温度低，烧结时间短，生产效率高，可以实现快速烧结，防止陶瓷烧结过程中晶粒尺寸长大，提高陶瓷的断裂韧性；2、烧结体密度高，晶粒细化，是一种净成型技术，可以直接制备平板、2D、3D等复杂形状的手机陶瓷后盖，降低后续CNC加工成本；3、缩短生产周期，操作简单，降低生产成本，不需要配备熟练的操作人员。

因此，本实用新型生产系统制得的陶瓷手机后盖具有高强度、高韧性、高硬度和尺寸控制精确等优点，最大尺寸可以满足6inch手机用，厚度可以达到0.2-0.8mm，并能根据最终产品的形状定制相应的SPS模具，以满足不同规格手机的要求。陶瓷手机后盖的密度为6.04-6.08g/cm³，断裂韧性＞11.0MPa.m^1/2，维氏硬度HV₁₀＞13GPa，抗弯强度＞1400MPa。

附图说明

图1是本实用新型陶瓷手机后盖的生产系统一实施例的示意图；

图2是图1所示加料器的示意图；

图3是本实用新型陶瓷手机后盖的生产系统另一实施例的示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。

参见图1，本实用新型提供了陶瓷手机后盖的生产系统的一种实施方式，包括：

用于添加生产原料的加料器1；

设于加料器1的下方，用于将生产原料进行混合处理的混料机2；

与混料机2相连接，用于将混合后的生产原料进行干燥处理的干燥机3；

与干燥机3相连接，用于将干燥后的生产原料进行放电等离子体烧结的SPS放电等离子烧结炉4；

与SPS放电等离子烧结炉4相连接，用于将烧结后的陶瓷体进行外形加工的外形加工设备5。

参见图2，所述加料器1包括：

用于添加氧化锆粉体的氧化锆添加单元11；

用于添加氧化铝粉体的氧化铝添加单元12；

用于添加氧化钇的氧化钇添加单元13；

用于添加分散剂的分散剂添加单元14；

用于添加无水乙醇的无水乙醇添加单元15。

本实用新型以氧化锆粉体、氧化铝粉体、氧化钇、分散剂为原料，加入无水乙醇将其混合形成悬浊液，保证成品获得最佳的性能。

所述混料机2优选为球磨机，但不限于此。所述球磨机的球磨介质选用氧化锆球珠。本实用新型选用氧化锆球珠，可以防止球磨阶段引入杂质污染原料。

所述干燥机3优选为喷雾干燥机，但不限于此。选用喷雾干燥机，干燥速度快，干燥充分均匀。

所述SPS放电等离子烧结炉4的烧结气氛为真空，烧结温度为1150℃-1350℃，压力为40-60MPa。放电等离子烧结(Spark Plasma Sintering,简称SPS)具有在加压过程中烧结的特点，脉冲电流产生的等离子体及烧结过程中的加压有利于降低粉末的烧结温度，同时低电压、高电流的特征，能使粉末快速烧结致密。

SPS放电等离子烧结炉具有下述优点：1、烧结温度低，烧结时间短，生产效率高，可以实现快速烧结，防止陶瓷烧结过程中晶粒尺寸长大，提高陶瓷的断裂韧性；2、烧结体密度高，晶粒细化，是一种净成型技术，可以直接制备平板、2D、3D等复杂形状的手机陶瓷后盖，降低后续CNC加工成本；3、缩短生产周期，操作简单，降低生产成本，不需要配备熟练的操作人员。

所述外形加工设备5为数控机床。数控机床是指用数控的加工工具进行的加工设备，其由数控加工语言进行编程控制，通常为G代码。采用数控机床对手机后盖进行外形加工，加工过程精确可控，产品外观理想。

参见图3，本实用新型提供了陶瓷手机后盖的生产系统的另一种实施方式，其与图1所示的生产系统所不同的是，图3所示生产系统还包括用于将陶瓷手机后盖进行粗磨处理的粗磨设备6、用于将陶瓷手机后盖进行精磨处理的精磨设备7以及用于将陶瓷手机后盖进行抛光处理的抛光设备8，所述外形加工设备5、粗磨设备6、精磨设备7、抛光设备8依次相连接。

本实用新型设有粗磨设备6、精磨设备7和抛光设备8，可以进一步改善产品的品质，保证产品的外观理想。

综上，本实用新型生产系统制得的陶瓷手机后盖具有高强度、高韧性、高硬度和尺寸控制精确等优点，最大尺寸可以满足6inch手机用，厚度可以达到0.2-0.8mm，并能根据最终产品的形状定制相应的SPS模具，以满足不同规格手机的要求。陶瓷手机后盖的密度为6.04-6.08g/cm³，断裂韧性＞11.0MPa.m^1/2，维氏硬度HV₁₀＞13GPa，抗弯强度＞1400MPa。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。