一种遮光白色陶瓷及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种遮光陶瓷及其制备方法，尤其是一种可用于指纹识别领域的遮光 白色陶瓷及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 陶瓷材料具有强度大、硬度高、耐磨和耐腐蚀性好等优良的特性，被广泛的应用于 各个领域，如刀具、表壳、模具、手机外壳和各种陶瓷结构件等。近年来，随着人们对装饰品 要求的不断提高，彩色陶瓷W其优异的机械性能、鲜艳高雅的色调、金属光泽及环境友好、 无毒害无过敏等特点，成为高档装饰领域的新宠，如按压式指纹识别用陶瓷盖板、高档手表 的表壳、表链、手机外壳和高级纽扣等。
[0003] 但在较薄的陶瓷制品当中，一般白色陶瓷一旦厚度越减小，透光率增加，运种情况 对薄片状的陶瓷成品其白度及遮光度都有所影响，运些因素限制了白色陶瓷的生产和更加 广泛的应用。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种具有较高白度和透 光率、表面具有优良遮光效果的遮光白色陶瓷；同时，本发明还公开了所述遮光白色陶瓷的 制备方法。
[0005] 为实现上述目的，本发明采取的技术方案为:一种遮光白色陶瓷，所述遮光白色陶 瓷包括:含有至少一层致密陶瓷层的顶层、含有至少一层多孔陶瓷层的中间层、含有至少一 层致密陶瓷层的底层。
[0006] 本发明的遮光白色陶瓷包含顶层、中间层和底层，为多层结构，其中的中间层含有 至少一层多孔陶瓷层，由于多孔材料具有高光折射率，而部分陶瓷可达到增加白度的效果， 因此本发明中将含有至少一层多孔陶瓷层的中间层置于遮光白色陶瓷的顶层和底层之间， 在提高折射率的同时能够达到反复折射的效果，使得本发明的遮光白色陶瓷的白度增加、 透光率增加，从而使得所述遮光白色陶瓷的表面遮光效果较好。
[0007] 作为本发明所述遮光白色陶瓷的优选实施方式，所述致密陶瓷层包含骨架料，所 述骨架料为 2'〇2、412〇3、￥2〇3、1'1〇2、化0、化51〇3、8曰0)3、8曰5〇4、]\%0、〔曰2扣3、8曰1'1〇3、4^中的一 种或几种复合而成的陶瓷材料Y203化0ZrSi03BAC03BAS04;所述多孔陶瓷层包含骨架料和 致孔齐 U，所述骨架料为化 〇2、Al2〇3、Y2〇3、Ti〇2、ZnO、ZrSi〇3、BaC〇3、BaS〇4、MgO、CaZr〇3、BaTi〇3、 AlN中的一种或几种复合而成的陶瓷材料，所述致孔剂为聚甲基丙締酸正下醋、聚乙締醇、 石墨粉、炭黑、聚乙二醇和淀粉中的至少一种。本发明所述致密陶瓷层中的骨架料和多孔陶 瓷层中的骨架料，各自独立可选择相同或不同的物质。
[000引作为本发明所述遮光白色陶瓷的优选实施方式，所述致密陶瓷层和多孔陶瓷层中 的骨架料相同，均为Zr化、ZnO或ZrSi03或它们S种复合而成的陶瓷材料。当所述致密陶瓷 层和多孔陶瓷层中的骨架料相同，且同时为化化、ZnO或化Si03或它们S种复合而成的陶瓷 材料时，所得遮光白色陶瓷具有更好的强度。
[0009] 作为本发明所述遮光白色陶瓷的优选实施方式，所述致密陶瓷层和多孔陶瓷层均 还包括粘结剂、增塑剂、分散剂和有机溶剂;所述粘结剂为聚氯乙締、聚乙締醇、聚乙締缩下 醒、丙締酸树脂、甲基纤维素、乙基纤维素、硝化纤维醋、聚氨醋树脂和酪醒树脂中的至少一 种;所述增塑剂为D0P、二辛醋、BBP、DBP中的至少一种;所述分散剂为聚丙締酸钢盐或憐酸 醋类;所述有机溶剂为乙醇、丙酬、甲苯、二甲苯、异丙醇、松油醇、乙酸乙醋、乙酸下醋、乙二 醇单乙酸、乙二醇单下酸、下基卡必醇中的至少一种。当所述致密陶瓷层和多孔陶瓷层中还 含有粘结剂、增塑剂、分散剂和有机溶剂时，所述致密陶瓷层和多孔陶瓷层的制备更加简单 易于实现，而且所得致密陶瓷层和多孔陶瓷层的性能更加优良。本发明中，所述致密陶瓷层 和多孔陶瓷层中的粘结剂、增塑剂、分散剂和有机溶剂，各自独立，可W选择相同或不同的 物质。
[0010] 作为本发明所述遮光白色陶瓷的优选实施方式，所述致密陶瓷层中，骨架料为 Zr化、Ab化、Y2〇3、Ti化、CaZr〇3、BaTi化、AlN中的一种或几种复合而成的陶瓷材料;所述粘结 剂为聚乙締缩下醒、丙締酸树脂、乙基纤维素、硝化纤维醋中的一种;所述增塑剂为D0P、二 辛醋、DBP中的至少一种;所述分散剂为卵憐脂、分散剂KD-4、分散剂KD-巧日分散剂9400中的 至少一种;所述有机溶剂为二甲苯、异丙醇、松油醇、乙酸乙醋、乙酸下醋、乙二醇单乙酸、乙 二醇单下酸、下基卡必醇中的至少一种；
[00川所述多孔陶瓷层中，骨架料为化02、Al203、Y203、Ti02、ZnO、ZrSi03、BaC03、Ca&03、 BaTi化中的一种或几种复合而成的陶瓷材料;所述致孔剂为聚甲基丙締酸正下醋、聚乙二 醇和淀粉中的至少一种;所述粘结剂为聚乙締缩下醒、丙締酸树脂、乙基纤维素、硝化纤维 醋中的一种;所述增塑剂为D0P、二辛醋中的至少一种;所述分散剂为卵憐脂、分散剂KD-4、 分散剂KD-I和分散剂9400中的至少一种;所述有机溶剂为二甲苯、异丙醇、松油醇、乙酸乙 醋、乙酸下醋、乙二醇单乙酸、乙二醇单下酸、下基卡必醇中的至少一种。
[0012] 作为本发明所述遮光白色陶瓷的优选实施方式，所述致密陶瓷层中，各成分的质 量百分含量分别为:骨架料10~55%、粘结剂2~20%、增塑剂1~5%、分散剂0.5~5%、有 机溶剂10~85%;所述多孔陶瓷层中，各成分的质量百分含量分别为:骨架料10~55%、致 孔剂1~30%、粘结剂2~20%、增塑剂0.5~5%、分散剂1~5%、有机溶剂10~85%。本发明 所述致密陶瓷层和多孔陶瓷层中，相同成分的含量各自独立，可W选择相同或不同。
[0013] 作为本发明所述遮光白色陶瓷的优选实施方式，所述致密陶瓷层中，各成分的质 量百分含量分别为:骨架料15~35%、粘结剂5~15%、增塑剂3~4%、分散剂3~4%、有机 溶剂25~80 %;
[0014] 所述多孔陶瓷层中，各成分的质量百分含量分别为:骨架料15~35%、致孔剂1~ 20%、粘结剂5~15%、增塑剂3~4%、分散剂3~4%、有机溶剂25~80%。
[0015] 作为本发明所述遮光白色陶瓷的优选实施方式，所述致密陶瓷层的厚度为0.1~ 10mm，所述多孔陶瓷层的厚度为0.1~10mm。本发明所述遮光白色陶瓷的表面粗糖度Ra < 0.5WI1。本发明所述致密陶瓷层的厚度和多孔陶瓷层的厚度，各自独立，可W选择相同或不 同。而且，作为本发明所述遮光白色陶瓷的更优选实施方式，所述致密陶瓷层的厚度为0.1 ~Imm，所述多孔陶瓷层的厚度为0.1~Imm，所述遮光白色陶瓷的表面粗糖度Ra < 0.1皿。本 发明所述顶层和底层中含有的至少一层致密陶瓷层之间，或者顶层中含有的多层致密陶瓷 层之间，或者底层中含有的多层致密陶瓷层之间，致密陶瓷层的成分和厚度均可W相同或 不同。本发明所述中间层中含有的至少一层多孔陶瓷层中，其中的多层多孔陶瓷层之间的 成分和厚度也可W相同或不同。
[0016] 作为本发明所述遮光白色陶瓷的优选实施方式，所述致密陶瓷层的形状为=角 形、楠圆形、圆形、跑道形或多边形;所述多孔陶瓷层的形状为=角形、楠圆形、圆形、跑道形 或多边形。
[0017] 作为本发明所述遮光白色陶瓷的优选实施方式，所述中间层还含有至少一层致密 陶瓷层。本发明的中间层除了含有至少一层多孔陶瓷层，还可W含有至少一种致密陶瓷层； 当所述中间层还含有致密陶瓷层时，将致密陶瓷层和多孔陶瓷层堆叠，即可得到中间层。
[0018] 本发明的另一目的是提供一种操作简单、易于实现的遮光白色陶瓷的制备方法， 为实现此目的，本发明采取的技术方案为:一种如上所述的遮光白色陶瓷的制备方法，所述 方法包括W下步骤：
[0019] (1)配制浆料:分别将致密陶瓷层和多孔陶瓷层所含的物料加人到球磨罐中，分别 球磨8~36h，分别得到致密陶瓷浆料和多孔陶瓷浆料；
[0020] (2)粉末成型:分别将步骤(1)中得到的致密陶瓷浆料和多孔陶瓷浆料进行粉末成 型，分别得到致密陶瓷素巧和多孔陶瓷素巧；
[0021] (3)叠层预压:将步骤(2)中的致密陶瓷素巧作为底层，将步骤(2)中的多孔陶瓷素 巧、或步骤(2)中的多孔陶瓷素巧和致密陶瓷素巧堆叠作为中间层，然后再将步骤(2)中的 致密陶瓷素巧作为顶层，依次叠层，进行预压，得到多层陶瓷素巧；
[0022] (4)瓷体烧结:将步骤(3)中的多层陶瓷素巧进行烧结，烧结溫度为1200~1700°C， 保溫时间为0.5~化，得到多孔遮光白色陶瓷毛巧；
[0023] (5)抛光加工:将步骤(4)中的多孔遮光白色陶瓷毛巧进行抛光加工，即得本发明 的遮光白色陶瓷。
[0024] 作为本发明所述遮光白色陶瓷的制备方法的优选实施方式，所述步骤(2)中的成 型方法为流延成型、社膜成型或干压成型。
[0025] 作为本发明所述遮光白色陶瓷的制备方法的优选实施方式，所述步骤(4)中的烧 结方式为气氛保护烧结、气压烧结、热等静压烧结、热压烧结或等离子体烧结。
[0026] 作为本发明所述遮光白色陶瓷的制备方法的优选实施方式，所述步骤(5)中的抛 光方式为机械抛光、化学抛光或电解抛光。本发明所述方法制备得到的遮光白色陶瓷的表 面粗糖度Ra <0.1皿。
[0027] 本发明所述遮光白色陶瓷包含多层结构(顶层、中间层和底层），其中的中间层含 有至少一层多孔陶瓷层，由于多孔材料具有高光折射率，因此本发明的遮光陶瓷具有在提 高折射率的同时能够达到反复折射的效果，不仅白度增加、透光率增加，而且表面遮光效果 较好。本发明所述遮光白色陶瓷的制备方法，先将致密陶瓷层和多孔陶瓷层所需的物料加 入到容器内揽拌均匀制成浆料，然后对其成型，通过不同配方的浆料可W得到不同配方的 致密陶瓷素巧和多孔陶瓷素巧，然后将不同配方的致密陶瓷素巧和多孔陶瓷素巧按照一定 的顺序叠层，并进行预压，然后烧结、抛光，得到遮光白色陶瓷，该方法不仅简单易于实施， 而且制得的遮光白色陶瓷具有白度好、透光率高、表面遮光效果好和成本低的优点。
【具体实施方式】
[0028] 为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本发明 作进一步说明。
[0029] W下实施例中所用各物料的百分比均为质量百分比。
[0030] 实施例1
[0031] 本发明遮光白色陶瓷的一种实施例，本实施例遮光白色陶瓷采用W下方法制备而 成：
[0032] (1)配制浆料:将致密陶瓷层所含的物料：10%的Zr化、3%的聚氯乙締、3%的D0P、 1%的卵憐脂和85%的乙醇加入球磨罐中，球磨化，制成致密陶瓷浆料；
[0033] 将多孔陶瓷层所含的物料：10%的化化、30%的聚甲基丙締酸正下醋、2%的聚氯 乙締、1 %的D0P、1 %的卵憐脂和54%的乙醇加入到球磨罐中，球磨化，制成多孔陶瓷浆料；
[0034] (2)粉末成型：分别将步骤（1)中得到的致密陶瓷浆料和多孔陶瓷浆料社膜成型， 分别得到致密陶瓷素巧和多孔陶瓷素巧，所述致密陶瓷素巧的厚度为10mm，形状为=角形； 所述多孔陶瓷素巧的厚度为10mm，形状为=角形；
[0035] (3)叠层预压:将步骤(2)中的一层致密陶瓷素巧作为底层，将步骤(2)中的一层多 孔陶瓷素巧和一层致密陶瓷素巧堆叠作为中间层，然后再将步骤(2)中的一层致密陶瓷素 巧作为顶层，依次叠层，进行预压，得到多层陶瓷素巧；
[0036] (4)瓷体烧结:将步骤(3)中的多层陶瓷素巧进行气氛保护烧结，烧结溫度为1200 °C，保溫时间为0.化，得到多孔遮光白色陶瓷