CN112297538A - 仿陶瓷壳体及其制备方法和电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种仿陶瓷壳体,包括依次层叠设置的非陶瓷基材、油墨层、液态玻璃层和光学膜层。通过设置油墨层实现陶瓷外观的底色,光学膜层实现陶瓷外观的釉质感,液态玻璃层与油墨层、光学膜层的结合性能优异,提升整体使用性能,有利于仿陶瓷壳体在电子设备中广泛应用。同时,仿陶瓷壳体的制备方法简单,生产效率高,制备良率优异,制备成本低。具有仿陶瓷壳体能够在电子设备广泛应用,使得电子设备实现陶瓷质感的外观,提升产品竞争力。
Description
技术领域
本申请属于电子产品技术领域,具体涉及仿陶瓷壳体及其制备方法和电子设备。
背景技术
陶瓷因其温润如玉的质感受到了消费者的喜爱,近年来也逐步在电子设备中应用。目前,直接采用陶瓷材料制备产品时,良品率和产能不高,限制了电子设备中的陶瓷件的使用。
发明内容
鉴于此,本申请提供了一种具有陶瓷质感的仿陶瓷壳体,该仿陶瓷壳体的陶瓷外观效果好,制备方法简单,生产效率和良品率优异,有利于在电子设备中的广泛使用。
第一方面,本申请提供了一种仿陶瓷壳体,包括依次层叠设置的非陶瓷基材、油墨层、液态玻璃层和光学膜层。
第二方面,本申请提供了一种仿陶瓷壳体的制备方法,包括:
在非陶瓷基材上依次成型油墨层、液态玻璃层和光学膜层,得到仿陶瓷壳体。
第三方面,本申请提供了一种电子设备,包括仿陶瓷壳体和主板,所述仿陶瓷壳体包括依次层叠设置的非陶瓷基材、油墨层、液态玻璃层和光学膜层。
本申请提供了一种仿陶瓷壳体,其中油墨层可以实现陶瓷外观的底色,光学膜层可以实现陶瓷外观的釉质感,液态玻璃层与油墨层、光学膜层的结合性能优异,提升整体使用性能,有利于仿陶瓷壳体在电子设备中广泛应用;并且该仿陶瓷壳体在不使用陶瓷材料即可实现陶瓷质感,扩大了非陶瓷基材的应用领域。同时,该仿陶瓷壳体的制备方法简单,生产效率高,制备良率优异,制备成本低。具有该仿陶瓷壳体能够在电子设备广泛应用,使得电子设备实现陶瓷质感的外观,提升产品竞争力。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施方式中的技术方案,下面将对本申请实施方式中所需要使用的附图进行说明。
图1为本申请一实施方式提供的仿陶瓷壳体的结构示意图。
图2为本申请一实施方式提供的仿陶瓷壳体的结构示意图。
图3为本申请一实施方式提供的仿陶瓷壳体的结构示意图。
图4为本申请一实施方式提供的仿陶瓷壳体的制备方法的流程示意图。
标号说明:
非陶瓷基材-10,外表面-101,内表面-102,油墨层-20,液态玻璃层-30,光学膜层-40,功能层-50,仿陶瓷壳体-100。
具体实施方式
以下是本申请的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本申请的保护范围。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本申请。此外,本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外,本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子,但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
请参考图1,为本申请一实施方式提供的仿陶瓷壳体的结构示意图,仿陶瓷壳体100包括依次层叠设置的非陶瓷基材10、油墨层20、液态玻璃层30和光学膜层40。在本申请中,通过设置油墨层20实现了陶瓷外观的底色,通过设置光学膜层40实现了陶瓷外观的釉质感,并且油墨层20靠近非陶瓷基材10,作为打底层,光学膜层40远离非陶瓷基材10,作为表层,能够更好地实现陶瓷釉质感的外观效果;同时液态玻璃层30与油墨层20、光学膜层40的结合性能优异,提升整体使用性能,有利于仿陶瓷壳体100在电子设备中广泛应用;并且该仿陶瓷壳体100在不使用陶瓷材料即可实现陶瓷质感,扩大了非陶瓷基材10的应用领域。
相关技术中,仅采用油墨层20时,油墨层20的表面反射率较低,呈现出塑胶的质感,无法达到陶瓷质感,即使采用光学膜层40打底,仍然达不到陶瓷釉质感的视觉效果,并且油墨层20表面不平整性时会产生彩虹纹,更不利于陶瓷质感的呈现;仅采用光学膜层40作为表层,油墨层20作为底层时,光学膜层40和油墨层20之间的结合性能不佳,在使用时容易发生磨损脱落,影响产品使用性能。本申请通过采用光学膜层40作为表面,其反射率与陶瓷的反射率相近,能够实现陶瓷的釉质感,同时采用油墨层20作为打底层,实现陶瓷底色,还设置了液态玻璃层30,提升整体结构的结合性能,并且油墨层20、液态玻璃层30和光学膜层40依次层叠设置在非陶瓷基材10上,既能够避免彩虹纹的出现,同时各层之间结合性能优异,在非陶瓷基材10表面增设油墨层20、液态玻璃层30和光学膜层40后,各层协同作用实现了仿陶瓷的外观效果,提升应用范围。
在本申请中,采用非陶瓷基材10配合其他结构,实现了陶瓷质感,提高了非陶瓷基材10的应用范围。非陶瓷基材10的材质可以但不限于为任何已知的可以用于电子设备壳体的材料。在本申请实施方式中,非陶瓷基材10的材质包括玻璃、金属和塑胶中的至少一种。非陶瓷基材10既能够实现陶瓷的外观,同时又保持了原有材质的性能,更有利于应用。具体的,非陶瓷基材10可以为单层结构,可以多层结构,具体可以为单层塑胶层、多层的塑胶复合层、玻璃板等。在本申请一实施方式中,非陶瓷基材10的材质包括塑胶,塑胶包括聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚丙烯和热塑性聚氨酯中的至少一种。具体的,非陶瓷基材10可以但不限于为聚甲基丙烯酸甲酯层和聚碳酸酯层层叠形成。在本申请另一实施方式中,非陶瓷基材10的材质包括玻璃。具体的,非陶瓷基材10可以但不限于为强化玻璃,提升非陶瓷基材10的机械性能。在本申请又一实施方式中,非陶瓷基材10的材质包括金属。在一实施例中,非陶瓷基材10为金属壳,金属壳上设置有缝隙,缝隙中填充有电绝缘材料。由于金属对信号具有屏蔽作用,通过在金属壳上开设电绝缘的缝隙,保证通讯效果。具体的,电绝缘材料可以但不限于为塑胶、玻璃中的至少一种。在本申请中,非陶瓷基材10的厚度不受特别限制。在本申请实施方式中,非陶瓷基材10的厚度为0.1mm-1mm。具体的,非陶瓷基材10的厚度可以但不限于为0.2mm、0.3mm、0.35mm、0.4mm、0.5mm、0.55mm、0.6mm、0.7mm、0.75mm、0.8mm、0.9mm等,以满足抗冲击的要求,并且不至于过厚,符合轻薄化的需求。在本申请另一实施方式中,非陶瓷基材10可以为等厚度,或渐变厚度,从而实现不同的外观效果。在本申请中,对非陶瓷基材10具体形状和尺寸不作限定,可以根据实际需要进行选择和设计,例如,非陶瓷基材10为电子设备的后壳和/或中框的形状,如2D形状、2.5D形状、3D形状等。
在本申请中,油墨层20为仿陶瓷壳体100提供了陶瓷质感的底色。油墨层20为颜色油墨层,油墨层20的颜色可以但不限于为白色、蓝色、青色、黄色、红色等;也可以为多种颜色拼接或颜色渐变,以形成撞色的仿陶瓷效果。在一实施例中,通过在不同区域设置不同颜色的油墨,得到具有撞色的油墨层20,例如油墨层20具有色差大于4的第一区域和第二区域,进而更好地实现撞色效果,进一步的第一区域还可以呈图案化,提升外观效果。
在本申请实施方式中,油墨层20可以通过涂覆油墨,再经固化成型,如通过喷涂、丝印彩色油墨,经固化后形成油墨层20。可选的,固化包括在50℃-80℃烘20min-100min。进一步的,固化包括在60℃-75℃烘烤30min-80min。在本申请中,油墨包括有机高分子物质、成膜材料和颜料;经固化后形成的油墨层20的硬度和反射率不高。在本申请一实施方式中,油墨层20的硬度H1不大于3H。具体的,油墨层20的硬度H1可以但不限于不大于1.5H、1.8H、2H或2.5H。在本申请中,硬度采用GBT6739-1996《涂膜硬度铅笔测定法》进行测量,利用不同硬度的铅笔(0H-9H)、相同载荷下(1kg)进行测量,根据膜层表面的划伤程度间接评判膜层的硬度。在相关技术中,将油墨层20作为表层时,油墨层20的硬度小,耐磨性能不佳,容易被划伤和脱落,不利于应用。陶瓷产品的反射率一般会达到10%以上,油墨层20的反射率远低于10%,在使用油墨层20作为表层时,无法达到陶瓷的釉质感,塑胶质感较为严重。在本申请一实施方式中,油墨层20的反射率R1不大于5%。进一步的,油墨层20的反射率R1为2%、3%、4%或5%。在本申请中,采用反射率测量仪对膜层的反射率进行检测。
在本申请中,油墨层20的厚度不受特别限制。在本申请实施方式中,油墨层20的厚度为35μm-50μm。进一步的,油墨层20的厚度为38μm-48μm。更进一步的,油墨层20的厚度为40μm-45μm。具体的,油墨层20的厚度可以但不限于为35μm、42μm、45μm、47μm、49μm等。在此范围的油墨层20既能够使仿陶瓷壳体100具有较好的陶瓷质感的底色,同时又不会过多增加仿陶瓷壳体100的厚度,有利于整体结构的轻薄化。在本申请实施方式中,油墨层20可以包括多个子油墨层;子油墨层的具体数量、厚度、材料和颜色可以根据实际需要进行选择和调整。具体的,子油墨层的数量可以但不限于为2层、3层、4层、5层或6层。在一实施例中,子油墨层的厚度可以但不限于为5μm-25μm。在另一实施例中,多个子油墨中至少有一层的光学透过率小于50%,进而可以使得油墨层20的透光率降低,更好地呈现类似陶瓷的底色,更接近于陶瓷质感。进一步的,油墨层20的光学透过率小于10%,既能够呈现出更接近陶瓷质感的颜色效果,同时在非陶瓷基材10具有颜色外观效果时可以对非陶瓷基材10进行遮挡,避免对仿陶瓷效果呈现的影响,并且在电子设备应用过程中,还可以对电子设备内部的元器件进行遮挡,避免对外观效果的影响。在一具体实施例中,油墨层20包括层叠设置的第一子油墨层、第二子油墨层和第三子油墨层,其中第一子油墨层设置在非陶瓷基材10的表面。
在本申请中,液态玻璃层30通过涂覆液态玻璃((liquid glass)再经固化形成的。液态玻璃包括二氧化硅和溶剂,溶剂可以但不限于为水、乙醇等,液态玻璃在室温下呈现液态,具有较好的流动性,溶剂挥发后呈现玻璃态,具有高硬度和高透光性。液态玻璃可以在室温下进行,也可以在加热状态下进行。可选的,固化包括在20℃-80℃烘烤10min-60min。进一步的,固化包括在30℃-70℃烘烤15min-45min。在本申请实施方式中,液态玻璃层30的材质包括二氧化硅。在一实施例中,液态玻璃层30中的二氧化硅为纳米级颗粒。可选的,二氧化硅的粒径小于20nm。进一步的,二氧化硅的粒径小于15nm。从而有利于二氧化硅在液体玻璃中的分散,同时提升成型后的液态玻璃层30的透光性。具体的,二氧化硅的粒径可以但不限于为3nm、5nm、8nm、10nm、12nm、16nm或18nm。在油墨层20和光学膜层40之间设置液态玻璃层30,在成型液态玻璃层30过程中,溶剂几乎挥发完全,在液态玻璃层30中剩余少量的溶剂,这些溶剂可以与油墨层20中的有机物质之间产生化学键,提升了液态玻璃层30和油墨层20之间的结合力;同时,液态玻璃层30中的物质与光学膜层40中物质之间也会产生化学键,提升了液态玻璃层30和光学膜层40之间的结合力;油墨层20和光学膜层40直接层叠设计时,油墨层20与光学膜层40之间仅存在范德华力,结合力弱,容易脱落,影响整体性能;本申请通过设置液态玻璃层30提高了油墨层20与光学膜层40的结合力,提升整体的耐磨性能和耐腐蚀性能,同时液态玻璃层30透光性能好,不会对油墨层20与光学膜层40的外观效果产生影响,有助于仿陶瓷外观的形成。
在本申请实施方式中,液态玻璃层30的厚度小于或等于5μm。进一步的,液态玻璃层30的厚度为2μm-4μm,更进一步的,液态玻璃层30的厚度为2μm-3μm。具体的,液态玻璃层30的厚度可以但不限于为1.5μm、1.8μm、2μm、2.3μm、2.5μm、3μm、3.5μm或4.5μm。通过设置较薄厚度的液态玻璃层30,既不会增加仿陶瓷壳体100的质量,又能够提升整体结合性能。在本申请中,液态玻璃层30具有高透光性能。在本申请实施例中,液态玻璃层30的光学透过率大于90%。从而避免对油墨层20色彩呈现的影响。
在本申请实施方式中,液态玻璃层30的硬度H2大于3H且小于9H。进一步的,液态玻璃层30的硬度H2为4H-6H。具体的,液态玻璃层30的硬度H2可以但不限于为3.5H、4H、5H、6H、7H、8H或9H。在本申请实施方式中,液态玻璃层30的反射率R2大于5%且小于10%。进一步的,液态玻璃层30的反射率R2为6%-9%。具体的,液态玻璃层30的反射率R2可以但不限于为5.5%、6.5%、7%、8%、8.5%、9%或9.5%。在本申请中,液态玻璃层30的反射率接近与陶瓷的反射率,进而可以在光学膜层40出现脱落、开裂等情况时,仍然可以保持近似于陶瓷的反射率,从而保证仿陶瓷壳体100的陶瓷釉质感,更有利于其应用。
在本申请中,光学膜层40是一种通过其界面传播光线的光学介质材料层,可以改变穿过光学膜层40的光线的反射、折射等,使仿陶瓷壳体100呈现一定的光泽变化。通过改变光学膜层40的材质、厚度和层数等改变光学膜层40的反射率,从而实现不同的视觉效果,满足不同场景下的需求。在本申请中,光学膜层40的光学透过率大于80%、85%或90%,以避免影响油墨层20底色的呈现。
在本申请实施方式中,光学膜层40的反射率R3大于或等于10%。从而实现了与陶瓷相近或一致的反射率,使得仿陶瓷壳体100具有陶瓷的釉质感。进一步的,10%≤R3≤50%。更进一步的,10%≤R3≤15%,更加接近陶瓷的反射率,进而有利于仿陶瓷效果的呈现。具体的,光学膜层40的反射率R3可以但不限于为10%、11%、12%、13%、14%、15%、20%、25%等。在本申请实施方式中,光学膜层40的厚度为100nm-500nm,具体的可以但不限于为120nm、130nm、150nm、180nm、200nm、300nm等,以实现反射率大于或等于10%。
在本申请中,光学膜层40可以为单层膜结构,也可以为多层膜结构。当光学膜层40为多层膜结构时,可以通过控制每一层的材质和厚度,以及各层之间的配合,以达到所需的反射率。可选的,光学膜层40由至少两种具有不同折射率的光学薄膜交替层叠形成。进一步的,光学膜层40由至少两种具有不同折射率的光学薄膜周期性地交替层叠形成。多个光学薄膜的材质、厚度可以相同,可以不同。多个光学薄膜的光学性质不同。具体的,光学膜层40可以但不限于包括2层、3层、4层、5层、6层、7层或8层光学薄膜。
在本申请实施方式中,光学膜层40的材质可以为无机物,也可以为有机物。在本申请实施方式中,可以但不限于通过气相沉积,如物理气相沉积或化学气相沉积的方法成型光学膜层40,具体的如低压化学气相沉积、常压化学气相沉积、蒸镀、溅射、离子镀等,还可以涂覆的方式成型光学膜层40。在本申请一实施例中,光学膜层40的材质包括有机物,其中,有机物包括聚醚、聚酯、氟代聚合物和含硅聚合物中的至少一种。当光学膜层40的材质包括有机物时,光学膜层40柔性好,可弯曲性好,能够进行剪裁得到所需尺寸的光学膜层40,光学膜层40中的有机物与液态玻璃层30中的有机物质之间产生化学键,提升结合力。在本申请另一实施例中,光学膜层40的材质包括无机物,其中,无机物包括无机氧化物和无机氟化物中的至少一种。当光学膜层40的材质包括无机物时,光学膜层40中的无机物与液态玻璃层30中的无机物质之间产生化学键,提升结合力。进一步的,无机物包括SiO2、TiO2、Ti3O5、NbO2、Nb2O3、NbO、Nb2O5和ZrO2中的至少一种。在本申请一实施例中,光学膜层40由至少两种具有不同折射率的薄膜交替层叠形成。可选的,光学膜层40包括SiO2层、TiO2层、Ti3O5层、NbO2层、Nb2O3层、NbO层、Nb2O5层和ZrO2层中至少两层。在一具体实施例中,光学膜层40包括三层SiO2层和三层Nb2O3层,SiO2层和Nb2O3层交替层叠设置。
可以理解的,本申请的仿陶瓷壳体100在应用时,具有相对设置的外表面101和内表面102。请参阅图2,为本申请另一实施方式提供的仿陶瓷壳体的结构示意图,其中,油墨层20、液态玻璃层30和光学膜层40依次层叠设置在非陶瓷基材10的外表面101。从而可以使得在外表面101能够呈现出类似陶瓷的质感,有利于其应用。
在本申请实施方式中,油墨层20、液态玻璃层30和光学膜层40的硬度逐渐升高。相较于油墨层20和光学膜层40直接接触时,两层硬度直接差异过大,硬度不匹配,容易产生磨损和脱落,本申请通过设置具有硬度变化的层叠结构,在光学膜层40受到外界机械力作用时,可以将力传递至液态玻璃层30和油墨层20,在此过程中硬度的连续变化体现为形变的连续变化,避免了突兀的形变落差,进而提升了整体结构的耐磨性能。在本申请一实施例中,油墨层20的硬度为H1,液态玻璃层30的硬度为H2,光学膜层40的硬度为H3,其中,H1≤3H,3H<H2<9H,H3≥9H。各层之间的硬度逐渐变化,且相邻两层之间的硬度相差较小,在受到外界作用力时,不会产生明显的落差,从而更有利于耐磨性能和耐腐蚀性能的提升。
在本申请实施方式中,油墨层20、液态玻璃层30和光学膜层40的反射率逐渐升高。通过设置具有反射率变化的层叠结构,在光学膜层40受到磨损后,液态玻璃层30能够具有近似陶瓷的反射率,反射率的改变在可接受的范围内,避免直接呈现油墨层20的反射率,造成仿陶瓷效果的无法实现,同时反射率逐渐变化使得在外观效果上的光线传递过程更加缓和,光泽变化更加自然,有利于陶瓷釉质感的呈现。在本申请一实施例中,油墨层20的反射率为R1,液态玻璃层30的反射率为R2,光学膜层40的反射率为R3,其中,R1≤5%,5%<R2<10%,R3≥10%。进一步的,光学膜层40的反射率为10%-15%。各层之间的反射率逐渐变化,且相邻两层之间的反射率相差较小,光学膜层40与陶瓷的反射率相近或相同,使得仿陶瓷壳体100具有陶瓷的釉质感。
请参阅图3,为本申请另一实施方式提供的仿陶瓷壳体的结构示意图,其与图1大体相同,不同之处在于还包括功能层50,功能层50可以但不限于为防指纹层、防眩光层等,提高仿陶瓷壳体100的使用性能。在本申请实施方式中,功能层50的光学透过率大于90%,厚度小于50μm。通过设置较薄厚度以及高透光的功能层50,从而避免功能层50对光学膜层40反射率的过多影响,有利于陶瓷外观效果的实现,同时又可以提升仿陶瓷壳体100的使用性能。
在本申请中,当非陶瓷基材10包括金属基材时,由于金属对信号具有屏蔽作用,主要在金属基材上开设缝隙,在缝隙中填充绝缘物质作为天线微;在单独使用非陶瓷基材10作为壳体时,由于采用了两种材料,同时绝大多数金属与绝缘物质之间的色泽具有明显差异,从而使得在外观上呈现出明显的区域,不利于一体化效果的呈现。在本申请一实施例中,本申请提供的仿陶瓷壳体100中非陶瓷基材10包括金属基材时,同时在非陶瓷基材10中开设缝隙并填充绝缘物质后,由于油墨层20、液态玻璃层30以及光学膜层40层叠呈现出陶瓷颜色质感,对绝缘物质进行遮挡,改善了外观效果,更有利于其应用。
在本申请实施方式,本申请提供的仿陶瓷壳体100具有优异的耐磨性能和耐腐蚀性能。在一实施例中,牛仔布摩擦测试、钢丝球摩擦测试和人工汗测试发现,本申请提供的仿陶瓷壳体100在摩擦900次光学膜层40轻微划伤,84h光学膜层40表面无变色。在一实施例中,油墨层20的硬度为H1,液态玻璃层30的硬度为H2,光学膜层40的硬度为H3,其中,H1≤3H,3H<H2<9H,H3≥9H,此时,在摩擦1000次光学膜层40轻微划伤,96h光学膜层40表面无变色,具有优异的使用性能。在本申请中,牛仔布摩擦测试以上包括在线性摩擦仪设备磨头上绑定牛仔布或者钢丝绒作为摩擦物,在载荷1kg、摩擦接触面积2cm×2cm,以及摩擦行程50mm,在给定的摩擦次数下观察表面的磨损状况;将仿陶瓷壳体100包裹在浸湿人工汗水(NaCl与氨水为主要成分)的无尘布里,并放置在高温高湿环境中(55℃、95%湿度),放置一定时间后,取出观察仿陶瓷壳体100表面情况。
在本申请实施方式,通过对仿陶瓷壳体100以及与仿陶瓷壳体100具有同种颜色的陶瓷壳体进行比较,发现两者的色差值不大于1,同时反射率差值不大于3%。本申请提供的仿陶瓷壳体100具有陶瓷色彩和釉质感,能够实现陶瓷外观效果。
本申请还提供了仿陶瓷壳体的制备方法流程图,该制备方法制备上述任一实施例的仿陶瓷壳体100,包括:在非陶瓷基材10上依次成型油墨层20、液态玻璃层30和光学膜层40,得到仿陶瓷壳体100。
请参阅图4,为本申请一实施方式提供的仿陶瓷壳体的制备方法流程图,包括:
操作101:在非陶瓷基材上涂覆油墨,经固化后形成油墨层。
操作102:在油墨层上涂覆液态玻璃,经固化后形成液态玻璃层。
操作103:通过气相沉积在液态玻璃层上形成光学膜层。
在操作101中,对非陶瓷基材10形状、尺寸、材质等不做限制,根据实际需要进行选择。在本申请中,仿陶瓷壳体100可以但不限于为电子设备的后壳和/或中框。例如,可以将非陶瓷基材10可以成型为电子设备壳体的形状,也可以在非陶瓷基材10上形成膜层后,再将其制成电子设备壳体的形状。在本申请实施方式中,可以通过涂覆油墨,再经固化成型油墨层20。具体的,可以但不限于通过涂覆、打印、流延、压延等工艺涂覆油墨。在一实施例中,在涂覆油墨过程中,可以设置掩模板成型具有图案效果、撞色效果等多种外观效果的油墨层20,以丰富仿陶瓷壳体100的视觉效果。在另一实施例中,可以通过多次涂覆油墨,经多次固化后形成油墨层20,以提升油墨层20的使用性能。
在操作102中,液态玻璃包括二氧化硅和溶剂,溶剂可以但不限于为水、乙醇等。在一实施例中,固化包括在20℃-80℃烘烤10min-60min。通过控制涂覆的液态玻璃的量,进而控制液态玻璃层30的厚度。在一实施例中,液态玻璃层30的厚度小于或等于5μm。通过设置较薄厚度的液态玻璃层30,既不会增加仿陶瓷壳体100的质量,又能够提升整体结合性能。
在操作103中,可以但不限于通过物理气相沉积或化学气相沉积的方法成型光学膜层40,具体的如低压化学气相沉积、常压化学气相沉积、蒸镀、溅射、离子镀等方式成型光学膜层40。在一实施例中,在形成光学膜层40之前,还包括对液态玻璃层30进行离子轰击处理。具体的,可以但不限于为在真空环境中充入氩气(Ar),并将电中性的Ar原子电离产生Ar+,带电Ar+在电场作用下撞击液态玻璃层30表面,将液态玻璃层30表面化学键打断,产生活性界面。从而在后续成型光学膜层40时,能够与光学膜层40中的无机物质,如二氧化硅等之间形成化学键,从而提供了界面的稳定性和可靠性,进而提升整体结构的耐磨性能和耐腐蚀性能。
在本申请实施方式中,还包括在光学膜层40的表面成型功能层50。在一实施例中,功能层50包括防指纹层和防眩光层中至少一种。防指纹层具有防污、防指纹附着的作用。具体的,抗指纹层表面的接触角可以但不限于为大于105°,有利于提高防指纹、污染物附着表面的能力;防眩光层能够减少眩光效果,使得仿陶瓷壳体100更接近真实陶瓷的质感。
在本申请实施方式中,可以在非陶瓷基材10上成型油墨层20、液态玻璃层30和光学膜层40后,通过高压成型工艺形成所需形状的仿陶瓷壳体100。例如,可以在高压成型机中进行3D热弯成型,获得所需弧度的3D仿陶瓷壳体100。具体的,可以但不限于为在150℃-300℃、成型压力15Bar-100Bar,热压0.5min-5min。当所需要的仿陶瓷壳体100是具有一定弧度的形状,如2.5D、3D等,可以选择在非陶瓷基材10上成型各膜层后进行热压成型,有利于各个膜层的制备,使得非陶瓷基材10上各个膜层的分布均匀。
在本申请实施方式中,还包括对仿陶瓷壳体100进行计算机数字化控制精密机械加工(CNC加工)。通过CNC加工可以铣去多余的边角料,获得最终所需组装配合尺寸的仿陶瓷壳体100。
在本申请提供的仿陶瓷壳体100的制备方法操作简单,易于大规模生产,制备效率和良品率高,可以制得具有陶瓷效果的仿陶瓷壳体100,有利于其应用。
本申请还提供了一种电子设备,包括上述任一实施例的仿陶瓷壳体100。可以理解的,电子设备可以但不限于为手机、平板电脑、笔记本电脑、手表、MP3、MP4、GPS导航仪、数码相机等。在本申请一实施方式中,电子设备包括仿陶瓷壳体和主板,仿陶瓷壳体包括上述任一实施例的仿陶瓷壳体100。通过设置仿陶瓷壳体100,使得电子设备在不利用陶瓷材料的前提下,实现了陶瓷质感的外观,避免了现有陶瓷产品良品率和产能不高,无法实现在电子设备中大规模使用的问题,从而提升了电子设备的外观效果多样化,增强产品竞争力。
实施例
一种仿陶瓷壳体,包括依次层叠设置的非陶瓷基材、油墨层、液态玻璃层和光学膜层,其中,非陶瓷基材为铝合金;油墨层包括底漆层、中漆层和面漆层,油墨层的总厚度为35μm,硬度为3H,反射率为5%,油墨层呈白色;液态玻璃层的厚度为3μm,硬度为6H,反射率为8%;光学膜层为三层SiO2层和三层Nb2O3层,SiO2层和Nb2O3层交替层叠设置,SiO2层设置在液态玻璃层表面,SiO2层的厚度为40nm,Nb2O3层的厚度为5nm,光学膜层的硬度为9H,反射率为12%。通过观察可以看出,该仿陶瓷壳体具有陶瓷的外观颜色和釉质感。
效果实施例
提供一种壳体,其与实施例的仿陶瓷壳体大体相同,不同之处在于不包括液态玻璃层,作为对比例。
将实施例和对比例的壳体进行相同的牛仔布摩擦测试、钢丝球摩擦测试和人工汗测试,结果如表1所示,其中,牛仔布摩擦测试和钢丝球摩擦测包括在线性摩擦仪设备磨头上绑定牛仔布或者钢丝绒作为摩擦物,在载荷1kg、摩擦接触面积2cm×2cm,以及摩擦行程50mm,在给定的摩擦次数下观察产品表面的磨损状况;将产品包裹在浸湿人工汗水(主要配方为NaCl与氨水)的无尘布里,并放置在高温高湿环境中(55℃、95%湿度),放置一定时间后,取出观察产品表面是否有被腐蚀或变色。
表1效果实施例测试结果
牛仔布摩擦测试 | 钢丝球摩擦测试 | 人工汗测试 | |
实施例 | 500次光学膜层磨穿 | 50次光学膜层磨穿 | 96h表面变色 |
对比例 | 1000次光学膜层轻微划伤 | 1000次光学膜层轻微划伤 | 96h表面无变色 |
相比于对比例提供的壳体,本申请实施例提供的仿陶瓷壳体从外观上更加接近陶瓷的质感;并且在性能检测中发现,本申请提供的仿陶瓷壳体中设置了液态玻璃层,使得各层之间的结合性能更加优异,各层之间协同作用,提升了耐磨性和耐腐蚀性,整体性能优异,更有利于应用。
以上对本申请实施方式所提供的内容进行了详细介绍,本文对本申请的原理及实施方式进行了阐述与说明,以上说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本申请的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
Claims (13)
1.一种仿陶瓷壳体,其特征在于,包括依次层叠设置的非陶瓷基材、油墨层、液态玻璃层和光学膜层。
2.如权利要求1所述的仿陶瓷壳体,其特征在于,所述油墨层、所述液态玻璃层和所述光学膜层的硬度逐渐升高。
3.如权利要求2所述的仿陶瓷壳体,其特征在于,所述油墨层的硬度为H1,所述液态玻璃层的硬度为H2,所述光学膜层的硬度为H3,其中,H1≤3H,3H<H2<9H,H3≥9H。
4.如权利要求1所述的仿陶瓷壳体,其特征在于,所述油墨层、所述液态玻璃层和所述光学膜层的反射率逐渐升高。
5.如权利要求4所述的仿陶瓷壳体,其特征在于,所述油墨层的反射率为R1,所述液态玻璃层的反射率为R2,所述光学膜层的反射率为R3,其中,R1≤5%,5%<R2<10%,R3≥10%。
6.如权利要求5所述的仿陶瓷壳体,其特征在于,所述光学膜层的反射率为10%-15%。
7.如权利要求1所述的仿陶瓷壳体,其特征在于,所述液态玻璃层的厚度小于或等于5μm,所述液态玻璃层的光学透过率大于90%。
8.如权利要求1所述的仿陶瓷壳体,其特征在于,所述液态玻璃层的材质包括二氧化硅,所述二氧化硅的粒径小于20nm。
9.如权利要求1所述的仿陶瓷壳体,其特征在于,所述非陶瓷基材的材质包括玻璃、金属和塑胶中的至少一种。
10.一种仿陶瓷壳体的制备方法,其特征在于,包括:
在非陶瓷基材上依次成型油墨层、液态玻璃层和光学膜层,得到仿陶瓷壳体。
11.如权利要求10所述的制备方法,其特征在于,包括:
在所述非陶瓷基材上涂覆油墨,经固化后形成所述油墨层;
在所述油墨层上涂覆液态玻璃,经固化后形成所述液态玻璃层;
通过气相沉积在所述液态玻璃层上形成所述光学膜层。
12.如权利要求11所述的制备方法,其特征在于,在形成所述光学膜层之前,还包括对所述液态玻璃层进行离子轰击处理。
13.一种电子设备,其特征在于,包括仿陶瓷壳体和主板,所述仿陶瓷壳体包括依次层叠设置的非陶瓷基材、油墨层、液态玻璃层和光学膜层。
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