陶瓷与塑料复合结构及其制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种陶瓷与塑料复合结构及其制作方法。
【背景技术】
[0002]随着3C产品的快速发展，人们对3C产品的追求越来越高，特别是对于产品的外观。从最初的塑料外观结构件到现在的金属结构件，但现在人们追求更高的外观时尚感，原来时尚的金属外观结构件已经无法满足人们的要求了。陶瓷外观结构件将给人们带来更高的时尚体验感，但由于陶瓷本身的硬而脆的特殊性质，不适合一些结构的应用。如何将陶瓷和塑料结构件很好的结合在一起，是现有技术面临的一个难题。
【发明内容】
[0003]本发明的主要目的在于针对现有技术的不足，提供一种陶瓷与塑料复合结构、其制作方法、及塑基助剂。
[0004]为实现上述目的，本发明采用以下技术方案:
[0005]一种陶瓷与塑料复合结构的制作方法，包括以下步骤:
[0006]a.将陶瓷粉末与塑基助剂混合并形成适合注射的浆料，其中所述塑基助剂包含以重量计3-7%的表面活性剂、55-70%的蜡和/或油脂、以及25-42%的热塑性塑胶；
[0007]b.将浆料注射成型为所需的陶瓷结构件形状；
[0008]c.对所述陶瓷结构件进行脱脂，脱出所述塑基助剂后，烧结得到具有多孔结构的陶瓷结构件；
[0009]d.将具有多孔结构的陶瓷结构件放入模具内注塑，得到陶瓷和塑料的复合结构。
[0010]进一步地:
[0011 ] 所述塑基助剂是包含以重量计3-7 %的硬脂酸、20-25 %的石蜡、35-40 %的巴西棕榈蜡、20-30%的聚乙烯和5-10%的聚丙烯。
[0012]所述陶瓷粉末为氧化铝或氧化锆陶瓷材料，粉末粒径范围1-10 μπι。
[0013]所述蜡和/或油脂选自石蜡、微晶蜡、巴西棕榈蜡、花生油、动物油脂，所述热塑性塑胶选自聚乙烯、聚丙烯、聚蜡酸乙烯酯、聚丙烯酸酯、聚甲醛、聚碳酸酯，所述表面活性剂选自硬脂酸、油酸。
[0014]步骤c中，烧结温度为材料熔点的80-90 %，优选地，针对高纯型氧化铝陶瓷得到陶瓷结构件，烧结温度为1650-1990 °C，保温时间为180min。
[0015]步骤d中，注射的塑胶材料选自PPS、PPA、PBT、PA。
[0016]所述复合结构为包括卡扣结构的手机或平板电脑的面板。
[0017]一种陶瓷与塑料复合结构，是通过所述的方法制作的复合结构。
[0018]一种用于制作陶瓷与塑料复合结构的塑基助剂，包含以重量计3-7%的表面活性剂、55-70%的蜡和/或油脂、以及25-42%的热塑性塑胶。
[0019]优选地，包含以重量计3-7 %的硬脂酸、20-25 %的石蜡、35_40 %的巴西棕榈蜡、20-30%的聚乙烯和5-10%的聚丙烯。
[0020]本发明的有益效果:
[0021]通过将陶瓷粉末与本发明提出的特定组分的塑基助剂一起配成浆料，并通过注塑成型、脱脂、烧结，制备出带多孔的陶瓷结构件，再将所得陶瓷结构件放入模具，利用模内注塑成型，得到陶瓷与注塑的复合结构，这种复合结构的制作方法可以很好解决陶瓷和塑胶的复合问题，且工艺简单，操作便利，成本低。由本发明制得的陶瓷塑胶复合结构，作为手机面板等电子设备的外壳，这种复合结构结合相当稳固，耐用性强，具有很强的时尚感以及手感，并且耐磨性好。特别是，采用本发明的材料和工艺，在制作陶瓷结构件时，能够在陶瓷结构件上形成非常有利于后续与塑料有力结合的多孔结构。
[0022]将本发明的复合结构做成手机和平板电脑的面板，注射成型出的卡扣结构还可以有效解决以往陶瓷结构难以克服的卡扣选材及设计问题。
【附图说明】
[0023]图1为本发明一种实施例中的多孔结构陶瓷件局部表面状态扫描式电子显微镜图。
【具体实施方式】
[0024]以下对本发明的实施方式作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。
[0025]根据本发明的实施例，一种陶瓷塑胶复合材料的制备方法，包括以下步骤:将陶瓷粉末与塑基助剂混合，优选进行混炼，形成合适注射的浆料，该陶瓷粉末粒径范围1-10 μ m陶瓷，可以是氧化铝、氧化锆等陶瓷材料，特别来说，该塑基助剂成分包括表面活性剂3-7重量％，蜡和/或油脂比例55-70重量％，热塑性塑胶25-42重量％ ;然后注射成型成符合设计的零件形状及尺寸；再通过脱脂、烧结，制备成带有多个孔的陶瓷手机面板，得到具有多孔结构的陶瓷零件；再将得到的陶瓷零件放入模具内进行模内注塑，得到陶瓷与塑料复合材料零件。模内注射的塑胶材料可以是PPS、PPA、PBT、PA。
[0026]根据一些实施例，所述塑基助剂中，其中蜡和/或油脂可以是石蜡、微晶蜡、巴西棕榈蜡、花生油、动物油脂等，热塑性塑胶可以是聚乙烯、聚丙烯、聚蜡酸乙烯酯、聚丙烯酸酯、聚甲醛、聚碳酸酯，表面活性剂可以是硬脂酸、油酸等。然而研宄发现，为形成最有利于与塑料结合的多孔结构陶瓷件，本发明最佳的塑基助剂包含以重量计3-7%的硬脂酸、20-25 %的石蜡、35-40 %的巴西棕榈蜡、20-30 %的聚乙烯和5_10 %的聚丙烯。
[0027]前述烧结步骤中，优选地，烧结温度控制在材料熔点的80-90%。在一个较佳实施例中，采用高纯型氧化铝陶瓷，烧结温度控制在1650-1990°C，保温时间180min。
[0028]在一些实施例中，注射成型出的陶瓷与塑料复合材料零件包括卡扣结构，例如包括卡扣结构的手机面板。
[0029]以下通过具体实例进一步描述本发明的方法、材料和产品
[0030]实例I
[0031]选择平均粒径10 μπι氧化锆陶瓷粉5Kg，0.9Kg塑料助剂混炼，塑料助剂成分为:①硬脂酸5% ;②石蜡25% ;③巴西棕榈蜡35% 聚乙烯30% 聚丙烯5%。同时放入密炼机，加热到180°C混炼120分钟。得到陶瓷和助剂混合均匀的喂料，将喂料取出破碎后加入注射机，通过模具得到所要的陶瓷生坯零件，采用溶剂萃取后将零件放入烧结炉，控制升温速率和工艺，对陶瓷生坯进行烧结，最高温度1350°C，持续时间180mim，然后得到具有多孔结构的陶瓷，测得孔隙率1.6%，针对零件外表面进行表面处理(研磨、抛光等)。再将所得陶瓷产品进行模内注塑，注塑材料选用PA66，注塑温度270°C，使得PA66进入陶瓷微孔，实现塑料与陶瓷结合，得到陶瓷与塑胶复合材料。
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